CN115379181A - 微型投影设备及其光源的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种微型投影设备及其光源的驱动方法,该微型投影设备中的光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
Description
技术领域
本申请涉及投影显示技术领域,特别涉及一种激光微型投影设备及其光源的驱动方法。
背景技术
投影设备一般包括光源、数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)和投影镜头。其中,光源用于提供光束,DMD用于将光源发出的光束调制成影像光束(即投影图像),投影镜头用于将影像光束投射至投影屏幕上。
但是,上述投影设备的体积和重量较大,使用灵活性较低。
发明内容
本申请提供了一种微型投影设备及其光源的驱动方法,可以解决相关技术中投影设备使用灵活性较低的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种微型投影设备,所述微型投影设备包括:显示控制电路,主控电路,光源驱动电路,光源组件以及光阀,所述光源组件包括多组光源,所述光阀的尺寸小于尺寸阈值;
所述显示控制电路与所述光源驱动电路连接,所述显示控制电路用于向所述光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号;
所述主控电路与所述光源驱动电路连接,所述主控电路用于向所述信号转换电路传输数字控制信号;
所述光源驱动电路与所述多组光源连接,所述光源驱动电路用于响应于所述第一初始使能信号、所述第二初始使能信号和所述数字控制信号向所述光源组件中的多组光源提供驱动电流;
每组所述光源,用于在所述驱动信号的驱动下发光;
所述光阀,用于将所述光源发出的光调制成影像光束。
另一方面,提供了一种光源的驱动方法,应用于微型投影设备,所述微型投影设备包括:显示控制电路,主控电路,光源驱动电路,光源组件以及光阀,所述光源组件包括多组光源,所述光阀的尺寸小于尺寸阈值;所述方法包括:
所述显示控制电路向所述光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号;
所述主控电路向所述信号转换电路传输数字控制信号;
所述光源驱动电路响应于所述第一初始使能信号、所述第二初始使能信号和所述数字控制信号向所述光源组件中的多组光源提供驱动电流;
每组所述光源在所述驱动信号的驱动下发光;
所述光阀将所述光源发出的光调制成影像光束。又一方面,提供了一种微型投影设备,所述微型投影设备包括:存储器,处理器及存储在所述存储器上的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方面所述的光源的驱动方法。
再一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,所述指令由处理器加载并执行以实现如上述方面所述的光源的驱动方法。
再一方面,提供了一种包含指令的计算机程序产品,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得所述计算机执行如上述方面所述的光源的驱动方法。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供了一种微型投影设备及其光源的驱动方法,该微型投影设备中的光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例,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是本申请实施例提供的一种微型投影设备的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种微型投影设备的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的又一种微型投影设备的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的再一种微型投影设备的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种编码电路的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的另一种编码电路的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的一种数模转换电路的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的另一种数模转换电路的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的一种微型投影设备中光学引擎的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的另一种光学引擎的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的一种光源的驱动方法的流程图;
图12是本申请实施例提供的另一种光源的驱动方法的流程图;
图13是本申请实施例提供的又一种光源的驱动方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
图1是本申请实施例提供的一种微型投影设备的结构示意图,参考图1,该微型投影设备包括:显示控制电路10,主控电路20,光源驱动电路30,光源组件40以及光阀50。其中,该光源组件40包括多组光源。
参考图1,该显示控制电路10与光源驱动电路30连接,该显示控制电路10用于向光源驱动电路30传输第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2。
在本申请实施例中,该显示控制电路10能够基于待显示的投影图像的图像数据,生成用于控制光源驱动电路30的工作状态的第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2。其中,该第一初始使能信号CH_SEL_1也可以称为第一光源点灯使能信号,该第二初始使能信号CH_SEL_2也可以称为第二光源点灯使能信号。
该主控电路20与光源驱动电路30连接,该主控电路20用于向光源驱动电路30传输数字控制信号DC_SN。
在本申请实施例中,该数字控制信号DC_SN可以是主控电路20的输出端输出的电平信号。或者,该数字控制信号DC_SN可以是主控电路20通过数字脉冲宽度调制(pulsewidth modulation,PWM)接口输出的数字PWM信号。再或者,该数字控制信号DC_SN可以是主控电路20通过串行外设接口(serial peripheral interface,SPI)输出的SPI信号。
继续参考图1,该光源驱动电路30与光源组件40中的多组光源连接,该光源驱动电路30用于响应于第一初始使能信号CH_SEL_1、第二初始使能信号CH_SEL_2和数字控制信号DC_SN向光源组件40中的多组光源提供驱动电流。该每组光源,用于在驱动电流的驱动下发光。
在本申请实施例中,该光源组件40中的每组光源均可以均为激光光源,相应的,该投影设备可以为激光投影设备。或者,该光源组件40中的每组光源可以均为发光二极管(light-emitting diode,LED)等其它类型的光源。其中,该光源组件40中的多组光源的颜色可以相同,也可以不同。例如,参考图1,该多组光源可以包括一组红色(red,R)光源,一组绿色(green,G)光源以及一组蓝色(blue,B)光源。
其中,该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2能够控制光源驱动电路30传输至光源组件40的驱动电流的有无。对于数字控制信号DC_SN的功能,作为第一种可能的示例,当该光源组件40中的每组光源均为激光光源时,该数字控制信号DC_SN能够控制光源驱动电路30传输至光源组件40的驱动电流的大小。作为第二种可能的示例,当该光源组件40中的每组光源均为LED时,该数字控制信号DC_SN能够控制光源驱动电路30工作状态。例如,当该数字控制信号DC_SN为有效电平时,该光源驱动电路30处于工作状态。当该数字控制信号DC_SN为无效电平时,该光源驱动电路30处于停止工作的状态。
该光阀50,用于将光源发出的光调制成影像光束。其中,该光阀50的尺寸小于尺寸阈值。
在本申请实施例中,该光阀50能够基于待显示的投影图像的图像数据,将光源组件40中多组光源发出的光调制成影像光束。该影像光束通过投影镜头投射至投影屏幕,从而形成投影图像。其中,该光阀50可以为DMD。该光阀50的尺寸即为该DMD的尺寸。可以理解的是,该DMD的尺寸即为DMD中用于承载微镜的显示芯片的尺寸。不同尺寸的DMD所承载的微镜的数量不同,调制成影像光束的亮度也不同。
由于DMD的长与宽的比值一般固定(例如长宽比为4:3),因此可以基于该DMD的对角线的长度来定义该DMD的尺寸。例如,对角线长为0.33英寸的DMD也可以称为尺寸为0.33型的DMD。在本申请实施例中,该尺寸阈值所对应的DMD的对角线的长度可以为0.47英寸。其中,该0.47型DMD中显示芯片上可以排列有207万个微镜。
还可以理解的是,当光阀50的尺寸小于尺寸阈值时,其显示芯片所承载的微镜的数量也小于一定阈值,该投影设备的体积也较小。因此,光阀50的尺寸小于尺寸阈值(即DMD的对角线的长度小于0.47英寸)的投影设备也可以称为微型投影设备。
综上所述,本申请实施例提供了一种微型投影设备,该微型投影设备中的光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
图2是本申请实施例提供的另一种微型投影设备的结构示意图,参考图2,该微型投影设备还可以包括:多媒体处理电路60和图像处理电路70。
如图2所示,该多媒体处理电路60与图像处理电路70连接,该多媒体处理电路10用于通过各类通信接口接收视频信号,并对该视频信号进行处理,以将该视频信号转换为低电压差分信号(low-voltage differential signaling,LVDS)格式的红绿蓝(red greenblue,RGB)颜色数据。并且,参考图2,该多媒体处理电路60还可以通过内部集成电路(inter-integrated circuit,I2C)总线与显示控制电路10以及主控电路20连接,从而实现与显示控制电路10以及主控电路20之间的数据通信。
该图像处理电路70用于对多媒体处理电路60输出的LVDS格式的RGB颜色数据进行处理,并将处理后的图像数据传输至显示控制电路10。参考图2,该图像处理电路70可以包括闪存(Flash)71、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)72、双倍速率(double data rate,DDR)同步动态随机存储器73、以及致动器(Actuator)74。
其中,该Flash 71用于存储FPGA72的运行程序,当该图像处理电路70中的各个器件上电后,Flash 71中程序开始运行,该FPGA72进而能够对多媒体处理电路60输出的LVDS格式的RGB颜色数据进行转换,以得到待投影显示的投影图像的多帧子图像的图像数据。其中,该多帧子图像的缓冲图像数据都存储于DDR 73中。并且,该FPGA72能够基于该多帧子图像的图像数据向微型投影设备中的振镜驱动电路(即图2所示的致动器74)发送振镜驱动电流以及振镜的控制参数,该振镜驱动电路进而可以驱动振镜振动。此外,该FPGA 72还能够将生成的多帧子图像的图像数据传输至显示控制电路10。
该显示控制电路10还可以用于将多帧子图像数据编码成光阀50可以显示的二进制位图像数据,并向该光阀50发送对应的控制参数,以控制光阀50进行图像数据的显示。其中,该显示控制电路10可以为数字光处理(digital light processing,DLP)芯片。例如,该显示控制电路10可以是DLPC343X芯片。
在本申请实施例中,该主控电路20还能够用于控制微型投影设备中扩散轮21以及风扇22等器件的工作状态。可选地,该主控电路20可以为微控制单元(microcontrollerunit,MCU),也可以称为单片机。
下文对该投影设备中光源组件40中的多组光源为LED时,该光源驱动电路30的结构以及工作原理进行介绍。
当光源组件40中的多组光源为多组LED时,该光源驱动电路30用于在数字控制信号DC_SN为有效电平时,基于第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2,向该多组LED提供驱动电流。其中,该光源组件40可以包括多组不同颜色的光源,并且,该光源组件40发出的光束的颜色与光阀50显示的颜色数据匹配且同步。
其中,该光源驱动电路30可以是DLPA3000芯片或DLPA2000芯片。该DLPA3000芯片或DLPA2000芯片也可以称为电源管理芯片。
在本申请实施例中,该光源驱动电路30还可以用于向光阀50提供多个用于控制光阀工作的电压。例如,光源驱动电路30可以向光阀50提供工作电压,偏置电压以及复位电压等。
可以理解的是,由于光源组件40中LED光源所投射出的光束的亮度较低,因此该微型投影设备所投射出的投影图像的亮度较低,采用LED光源的微型投影设备一般可以应用于投影图像的投射尺寸较小的场景。当投影图像的投射尺寸较大时,由于激光光源出射的激光光束的亮度较高,因此可以将上述微型投影设备中的LED光源替换为激光光源,以确保在尺寸较大的投影屏幕上投射的图像的亮度较高。但是,由于LED光源是大电流(可达16A)和低电压驱动(如一般低于5V),而激光光源是大电压(如30V)和低电流(3A)驱动,因此上述LED型的微型投影设备中的光源驱动电路30无法直接驱动激光光源。
而在本申请提供的方案中,可以对上述微型投影设备中光源驱动电路30的结构进行调整,以实现对激光光源的驱动。下文对该微型投影设备中的光源组件40的多组光源为激光光源时,该微型投影设备的结构以及工作原理进行介绍。参考图3,该多组光源可以为N组激光器,N为大于2的整数。例如,N的取值为3。
如图3所示,该光源驱动电路30可以包括:信号转换电路31,以及与N组激光器一一对应连接的N个激光器驱动电路32。
如图3所示,该显示控制电路10和主控电路20均与信号转换电路31连接,该显示控制电路10用于向信号转换电路31传输第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2。该主控电路20用于向信号转换电路31传输数字控制信号DC_SN。该数字控制信号DC_SN可以为数字PWM信号或者SPI信号。
可以理解的是,由于该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2无法直接控制激发光器驱动电路32的工作状态,因此该显示控制电路10可以先将该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2传输至信号转换电路31进行进一步处理。其中,该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的有效电平均可以为高电平,该高电平的电平幅值可以为1.8V。
继续参考图3,该信号转换电路31还与N个激光器驱动电路32连接,该信号转换电路31用于将第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2转换为与N组激光器一一对应的N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路32,以及基于数字控制信号DC_SN输出N个模拟电流控制信号,并将每个模拟电流控制信号传输至对应的一个激光器驱动电路32。
该每个激光器驱动电路32,用于响应于接收到的目标使能信号和模拟电流控制信号,向其所连接的一组激光器提供驱动电流。每组激光器,用于在其所连接的一个激光器驱动电路32提供的驱动电流的驱动下发光。
在本申请实施例中,该信号转换电路31输出的N个目标使能信号可以用于控制N个激光器驱动电路32的工作状态,即控制每个激光器驱动电路32输出的驱动电流的有无,进而实现对该激光器驱动电路32所连接的一组激光器的发光时长的控制。该信号转换电路31输出的N个模拟电流控制信号则可以用于控制激光器驱动电路32向其所连接的一组激光器提供的驱动电流的大小。
其中,当该目标使能信号的电平为有效电平时,该激光器驱动电路32输出驱动电流,该激光器驱动电路32所连接的一组激光器进而可以在该驱动电流的驱动下发光。并且,当该模拟电流控制信号的信号值越大时,该驱动电流的电流值越大,该组激光器所发射出的激光的光强越大。当该目标使能信号的电平为无效电平时,该激光器驱动电路32停止输出驱动电流,该激光器驱动电路32所连接的一组激光器停止发光。
其中,该N个目标使能信号的有效电平的电平幅值高于第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的有效电平的电平幅值。例如,该N个目标使能信号的有效电平的电平幅值可以为3.3V,该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的有效电平的电平幅值可以为1.8V。
可以理解的是,该显示控制电路10输出的初始使能信号的数量为2,但N为大于2的整数,例如,N的取值为3。也即是,该两个初始使能信号无法控制数量大于2的激光器驱动电路32的工作状态。并且,由于该两个初始使能信号的有效电平的电平幅值也与激光器驱动电路32所需的驱动信号的电平幅值(一般为3.3V)存在差异,因此,每个初始使能信号也无法直接控制一个激光器驱动电路32的工作状态。
在本申请实施例中,该信号转换电路31能够基于该两个初始使能信号的电平状态,生成与激光器驱动电路32的数量相对应的N个目标使能信号,且该N个目标使能信号的电平幅值与激光器驱动电路32所需的驱动信号的电平幅值相同。由此,可以实现对该N个激光器驱动电路32的工作状态的控制。
示例的,参考图3,N的取值可以为3,该光源组件40可以包括三组激光器40_R、40_G以及40_B。每组激光器可以包括多个激光器,且该多个激光器发射出的激光的颜色相同。其中,激光器40_R可以与激光器驱动电路32_R连接,激光器40_G可以与激光器驱动电路32_G连接,该激光器40_B可以与激光器驱动电路32_B连接。相应的,信号转换电路31可以分别向该三个激光器驱动电路输出目标使能信号R_EN,G_EN以及B_EN。其中,该3个激光器驱动电路32的结构相同。
还可以理解的是,若每个激光器驱动电路32直接基于数字信号DC_SN去控制其输出的驱动电流的大小,则会导致微型投影设备投射出的投影图像存在闪烁问题。因此,在本申请实施例中,该信号转换电路31能够基于该数字控制信号DC_SN,生成N个模拟电流控制信号,以实现对N个激光器驱动电路32输出的驱动电流的大小的控制。
示例的,参考图3,若N的取值为3,则该信号转换电路31还可以分别向该三个激光器驱动电路输出模拟R_AC信号,模拟G_AC信号以及模拟B_AC信号。
图4是本申请实施例提供的又一种微型投影设备的结构示意图,参考图4,该信号转换电路31可以包括编码电路310和数模转换电路311。
如图4所示,该编码电路310分别与显示控制电路10和N个激光器驱动电路32连接,该编码电路310用于将第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2转换为与N组激光器一一对应的N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路32。
其中,每个目标使能信号的有效电平为第一电平,第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的有效电平均为第二电平。该第一电平高于第二电平。示例的,该第一电平的电平幅值可以为3.3V,该第二电平的电平幅值可以为1.8V。
在本申请实施例中,该编码电路310能够对第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2进行编码以及电平转换处理,从而得到与激光器驱动电路32的数量相对应的N个目标使能信号,且该N个目标使能信号的有效电平的电平幅值与激光器驱动电路32所需的驱动信号的有效电平的电平幅值相同。由此,可以实现对该N个激光器驱动电路32的工作状态的控制。
其中,当激光器驱动电路32接收到的目标使能信号的电平为有效电平时,该激光器驱动电路32输出驱动电流,该激光器驱动电路32所连接的一组激光器进而可以在该驱动电流的驱动下发光。当该激光器驱动电路32接收到的目标使能信号的电平为无效电平时,该激光器驱动电路32停止输出驱动电流,该激光器驱动电路32所连接的一组激光器停止发光。
作为第一种可能的示例,参考图5,该编码电路310可以包括电平转换子电路3101,信号选择子电路3102以及电平反相子电路3103。
其中,电平转换子电路3101分别与显示控制电路10和信号选择子电路3102连接。该电平转换子电路3101用于对显示控制电路10提供的第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2进行电平转换后,传输至信号选择子电路3102。
该信号选择子电路3102还与电平反相子电路3103连接,该信号选择子电路3102用于基于电平转换后的第一初始使能信号LD_SEL_1和第二初始使能信号LD_SEL_2,输出N个中间使能信号。
该电平反相子电路3103与N个激光器驱动电路32连接,该电平反相子电路3103用于对N个中间使能信号的电平进行取反,得到N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路32。
可以理解的是,该信号选择子电路3102输出的N个中间使能信号中,仅一个中间使能信号的电平为低电平(例如0V),或者该N个中间使能信号的电平均为高电平(例如第一电平)。电平反相子电路3103对该N个中间使能信号的电平进行取反后得到的N个目标使能信号中,仅一个目标使能信号的电平为高电平,或者该N个目标使能信号的电平均为低电平。
如图5所示,该电平转换子电路3101可以包括电平转换芯片N1。该电平转换芯片N1的电源端VCCA与第一电源端V1连接,电源端VCCB与第二电源端V2连接,输入端A1和输入端A2均与显示控制电路10连接,输出端B1与信号选择子电路3102的输入端B连接,输出端B2与信号选择子电路3102的输入端A连接。该电平转换芯片N1的电源端GND以及输出使能端OE均与接地端连接。其中,该第一电源端V1的电压值可以为1.8V,该第二电源端V2的电压值可以为3.3V。
在本申请实施例中,该电平转换芯片N1通过其输入端A1和输入端A2接收到第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2后,并能够对该第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的有效电平的电平幅值进行转换。该电平转换后的第一初始使能信号LD_SEL_1和第二初始使能信号LD_SEL_2的有效电平的电平幅值与第二电源端V2的电压值相同。
可选地,参考图5,该电平转换子电路3101还可以包括电阻R1,电阻R2,电阻R3以及电容C1。
继续参考图5,该信号选择子电路3102可以包括能够实现2线至4线的译码器N2。该译码器N2的电源端VCC与第三电源端V3连接,该译码器N2的电源端GND与接地端连接,该译码器N2的输出端Y0、Y1、Y2、Y3均与电平反相子电路3103连接。在本申请实施例中,该译码器N2能够对电平转换后的第一初始使能信号LD_SEL_1和第二初始使能信号LD_SEL_2的电平进行编译,得到N个中间使能信号。
示例的,参考图5,假设N的取值为3,该译码器N1的输出端Y1、Y2、Y3输出的三个中间使能信号R_ENz、G_ENz、B_ENz。该译码器N2编码过程中的真值表如表1所示。参考表1,“L”表示译码器N2的输入端接收到的信号或输出端输出的信号的电平为低电平(电平幅值一般为0),“H”表示译码器N2的输入端接收到的信号或输出端输出的信号的电平为高电平。该RGB点光控制信号即为编码电路310输出的目标使能信号中,电平为有效电平的目标使能信号,该目标使能信号控制三组激光器中的一组激光器发红光、绿光或蓝光。其中,当RGB点光控制信号为LD_OFFz时,该三组激光器均不发光。
表1
参考上述表1可知,当电平转换后的第一初始使能信号LD_SEL_1和第二初始使能信号LD_SEL_2均为无效电平“L”(即低电平)时,该译码器N2的输出端Y1、Y2和Y3输出的中间使能信号的电平均为高电平“H”。当第一初始使能信号LD_SEL_1的电平为有效电平“H”(即高电平)时,第二初始使能信号LD_SEL_2为无效电平“L”时,输出端Y1输出的中间使能信号的电平为低电平“L”,Y2和Y3输出的中间使能信号的电平均为高电平“H”。当第一初始使能信号LD_SEL_1的电平为无效电平“L”,第二初始使能信号LD_SEL_2为有效电平“H”时,输出端Y1和Y3输出的中间使能信号的电平均为高电平“H”,Y2输出的中间使能信号的电平为低电平“L”。当第一初始使能信号LD_SEL_1和第二初始使能信号LD_SEL_2的电平均为有效电平“H”时,输出端Y1和Y2输出的中间使能信号的电平均为高电平“H”,Y3输出的中间使能信号的电平为低电平“L”。
继续参考图5,该电平反相子电路3103可以包括反相器N3和反相器N4。该反相器N4的输入端1A和译码器N2的输出端Y1连接,输入端2A和译码器N2的输出端Y0连接,电源端GND与接地端连接,电源端VCC与第四电源端V4连接。该反相器N4的输出端1Y与用于驱动红色激光器的激光器驱动电路32_R连接,该的输出端1Y可以输出目标使能信号R_EN。该反相器N4的输出端2Y不做连接处理,或者,当N的取值为4时,该反相器N3的输出端2Y可以与一个激光器驱动电路连接。
该反相器N3的输入端1A和译码器N2的输出端Y3连接,输入端2A和译码器N2的输出端Y2连接,电源端GND与接地端连接,电源端VCC与第五电源端V5连接。该反相器N3的输出端1Y与用于驱动蓝色激光器的激光器驱动电路32_B连接,该输出端1Y可以输出目标使能信号B_EN。输出端2Y与用于驱动绿色激光器的激光器驱动电路32_G连接,该输出端2Y可以输出目标使能信号G_EN。其中,该第四电源端V4和第五电源端V5所连接的电源的电压值可以均为3.3V。
可以理解的是,激光器驱动电路32的工作使能端为高电平有效,但信号选择子电路3102输出的中间使能信号的有效电平为低电平。因此在本申请实施例中,可以通过该反相子电路3103中的反相器对中间使能信号的电平进行反相,并将反相后得到的信号作为目标使能信号输出。由此,可以使得该编码电路310输出的目标使能信号的有效电平与激光器驱动电路的工作使能端的有效电平相同。
作为第二种可能的示例,参考图6,该编码电路310可以包括信号选择子电路3101,电平反相子电路3102和电平转换子电路3103。
其中,该信号选择子电路3101分别与显示控制电路10和电平反相子电路3102连接,该信号选择子电路3101用于基于第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2,输出N个中间使能信号。该电平反相子电路3102还与电平转换子电路3103连接,该电平反相子电路3102用于对N个中间使能信号的电平进行取反后,传输至电平转换子电路3103。该电平转换子电路3103与N个激光驱动电路32连接,该电平转换子电路3103用于对取反后的N个中间使能信号进行电平转换,得到N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路32。
如图6所示,信号选择子电路3101可以包括能够实现2线至4线的译码器M1。该电平转换子电路3102可以包括反相器M2,该电平反相子电路3103可以包括电平转换芯片M3。其中,该译码器M1的电源端VCC与第六电源端V6连接,该译码器M1的电源端GND和接地端连接,该译码器M1的输入端A和输入端B均与显示控制电路10连接,用于接收第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2。该译码器M1的输出端Y0不做连接处理,输出端Y1、Y2和Y3分别与反相器M2的输入端3A、2A以及1A一一对应连接。该反相器M2的输出端1Y、2Y、3Y分别与电平转换芯片M3的输入端1A1、1A2以及2A1连接。该反相器M2的电源端与第七电源端V7连接。该电平转换芯片M3的输出端1B1、1B2以及2B1分别与三个激光器驱动电路一一对应连接。该电平转换芯片M3的电源端1DIR和2DIR均与第八电源端V8连接,该电平转换芯片M3的电源端VCCB与第九电源端V9连接。
其中,该第六电源端V6、第七电源端V7以及第八电源端V8所连接的电源的电压值可以均为1.8V,该第九电源端V9所连接的电源的电压值可以为3.3V。
可选地,参考图6,该信号选择子电路3101还可以包括电容C1、电阻R1、电阻R2以及电阻R3。该电平转换子电路3102还可以包括电容C2。该电平反相子电路3103还可以包括电容C3、电容C4以及电阻R4。
其中,该编码电路310中各个器件的工作原理,可以参考上文对于图5所示的编码电路中各个器件的工作原理的相关介绍。
可以理解的是,在上述第一种示例中,编码电路310先对初两个始使能信号进行电平转换,再基于电平转换后的初始使能信号进行编码处理和反相处理,从而得到N个目标使能信号。在上述第二种示例中,该编码电路310先基于两个初始使能信号进行编码处理和反相处理,再对反相处理后得到的多个中间使能信号进行电平转换,从而得到N个目标使能信号。
还可以理解的是,在上述第一种示例中,电平转换子电路只需对两个信号进行电平转化,而在上述第二种示例中,电平转换子电路需对3种或4种信号进行电平转换。因此上述第一种示例中所示的编码电路的电路复杂度以及成本低于上述第二种示例中所示的编码电路的电路复杂度和成本。
可选地,在上述两种有关编码电路310的示例中,若编码电路310输出的N个目标使能信号包括第一目标使能信号R_EN、第二目标使能信号G_EN和第三目标使能信号B_EN,则该编码电路310基于第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2的电平,输出的三个目标使能信号的电平包括下述四种情况:
情况(1):在第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2均为无效电平时,第一目标使能信号R_EN、第二目标使能信号G_EN和第三目标使能信号B_EN均为无效电平。
情况(2):在第一初始使能信号CH_SEL_1为有效电平,且第二初始使能信号CH_SEL_2为无效电平时,第一目标使能信号R_EN为有效电平,且第二目标使能信号G_EN和第三目标使能信号B_EN均为无效电平。
情况(3):在第一初始使能信号CH_SEL_1为无效电平,且第二初始使能信号CH_SEL_2为有效电平时,第二目标使能信号G_EN为有效电平,且第一目标使能信号R_EN和第三目标使能信号B_EN均为无效电平。
情况(4):在第一初始使能信号CH_SEL_1和第二初始使能信号CH_SEL_2均为有效电平时,第一目标使能信号R_EN和第二目标使能信号G_EN均为无效电平,第三目标使能信号B_EN为有效电平。
其中,在上述四种情况中,该有效电平相对于无效电平为高电平。基于上述四种情况可知,对于显示控制电路10提供的一组初始使能信号,编码电路310输出的三个目标使能信号中为有效电平的目标使能信号的数量为0或1。也即是,同一时刻,光源组件40中的三组激光器不会同时处于发光状态。
下文对图4所示的信号转换电路31中的数模转换电路311进行介绍。
参考图4,该数模转换电路311分别与主控电路20和N个激光器驱动电路32连接,该数模转换电路311用于将数字控制信号DC_SN转换为N个模拟电流控制信号,并将每个模拟电流控制信号传输至对应的一个激光器驱动电路32。
在本申请实施例中,该数字控制信号DC_SN可以是主控电路20通过PWM接口传输至数模转换电路311的数字PWM信号。或者,该数字控制信号DC_SN可以是主控电路20通过SPI传输至数模转换电路311的SPI信号。该数模转换电路311输出N个模拟电流控制信号可以用于控制激光器驱动电路32向其所连接的一组激光器提供的驱动电流的大小。并且,当该模拟电流控制信号的信号值越大时,该驱动电流的电流值越大,该组激光器所发射出的激光的光强越大。
作为一种可能的示例,参考图7,该数模转换电路311可以包括信号生成子电路3111和N个电压跟随子电路3112。其中,该信号生成子电路3111分别与主控电路20和N个电压跟随子电路3112连接,该信号生成子电路3111用于基于数字控制信号DC_SN,生成N个模拟电流控制信号,并将每个模拟电流控制信号传输至对应的一个电压跟随子电路3112。该N个电压跟随子电路3112与N个激光器驱动电路32一一对应连接,每个电压跟随子电路3112用于隔离其所连接的一个激光器驱动电路32和信号生成子电路3111产生的干扰,并对接收到的一个模拟电流控制信号进行缓冲后,传输至对应的一个激光器驱动电路32。例如,N的取值可以为3。
在本申请实施例中,该信号生成子电路3111可以包括为数模转换芯片DA。参考图7,该数模转换芯片DA的SPI均与主控电路20的SPI连接。该数模转换芯片DA的输出端VOUT1、VOUT2和VOUT1可以与三个电压跟随子电路3112一一对应连接。该数模转换芯片DA的电源端VCC与电压值为3.3V的电源端连接。
其中,该SPI可以包括芯片选择(chip select,CS)端,串行时钟(serial clock,SCK)端,串行数据输入(serial data input,SDI)以及串行数据输出端(serial dataoutput,SDO)端。该四个SPI用于与主控电路20通信,以接收主控电路20传输的SPI信号。该数模转换芯片DA能够通过SPI的通信方式接收3个SPI信号,经其内部的数模转换模块处理后,输出3个模拟的电流信号,即模拟电流控制信号,并传输至3个三个电压跟随子电路3112。其中,该三个模拟电流控制信号能够控制激光器驱动电路32传输至激光光源的驱动电流的大小。
可选地,参考图7,该信号生成子电路3111还可以包括电阻R8、电容C5和电容C6。
可以理解的是,对于信号生成子电路3111输出的模拟电流控制信号,为确保激光器驱动电路32能够快速响应于该模拟电流控制信号,输出或停止输出驱动电流,可以在信号生成子电路3111的每个输出端连接一个电压跟随子电路3112。该电压跟随子电路3112能够对接收到的模拟电流控制信号进行缓冲和隔离,以确保传输至激光驱动电路32的模拟电流控制信号较为稳定,进而确保该激光驱动电路32响应该模拟电流控制信号的速度较快。并且,由于该电压跟随子电路3112具有输入阻抗高且输出阻抗低的特点,在电路中能够起阻抗匹配的作用。基于此,该电压跟随子电路3112能够有效提升其输出的模拟电流控制信号的驱动能力。
继续参考图7,每个电压跟随子电路3112均可以包括电压跟随器VF。该电压跟随器VF的正极输入端与数模转换芯片DA的一个输出端连接,该电压跟随器VF的负极输入端与该电压跟随器VF的输出端连接。该电压跟随器VF的工作电压为3.3V。该电压跟随器VF用于对接收到的模拟电流控制信号进行隔离以及增强驱动,以提高该模拟电流控制信号的驱动能力。
示例的,参考图7,该数模转换电路311中的三个电压跟随子电路3112可以输出用于控制红色激光器驱动电路32_R的模拟电流控制信号R_AC、控制绿色激光器驱动电路32_G的模拟电流控制信号G_AC以及控制蓝色激光器驱动电路32_B的模拟电流控制信号B_AC。
作为另一种可能的示例,该主控电路20输出的数字控制信号DC_SN包括N个数字PWM信号,相应的,参考图8,该数模转换电路311可以包括N个滤波子电路3111,以及与N个滤波子电路3111一一对应连接的N个电压跟随子电路3112。其中,该N个滤波子电路3111还与主控电路20连接,每个滤波子电路3111用于对主控电路20输出的一个数字PWM信号进行滤波处理,得到一个模拟电流控制信号,并将该模拟电流控制信号传输至其所连接的一个电压跟随子电路3112。该N个电压跟随子电路3112还与N个激光器驱动电路32一一对应连接,每个电压跟随子电路3112用于隔离其所连接的一个激光器驱动电路32和滤波子电路3111产生的干扰,并对接收到的一个模拟电流控制信号进行缓冲后,传输至对应的一个激光器驱动电路32。
在本申请实施例中,该N个数字PWM信号可以是主控电路20通过脉PWM接口传输至滤波子电路3111的数字PWM信号。也即是,在该示例中,该滤波子电路3111可以实现对PWM信号的数模转换。
可选地,参考图8,每个滤波子电路3111均可以包括:一个电阻和两个电容。可以理解的是,通过调节该一个电阻的电阻值,以及两个电容的电容值,能够实现对输入的数字PWM信号的滤波。每个电压跟随子电路3112的功能以及结构与图7所示的数模转换电路311中电压跟随子电路3112的功能以及结构相同,本申请实施例对此不再赘述。
可以理解的是,上述两种示例中所示的数模转换电路311(即图7和图8所示的数模转换电路311)输出模拟电流控制信号均能够实现对激光器驱动电路驱动激光光源的需求。在上述第一种示例中,需要软件编程发送命令,软硬件结合以实现模拟电流控制信号的输出,激光器驱动电路32输出或停止输出驱动电流的响应速度较快,进而使得该微型投影设备所投射出的投影图像的显示效果较好。在上述第二种示例中,该数模转换电路311结构较为简单,成本较低,并能够有效节省数模转换电路311在印制电路板(printed circuitboard,PCB)所占用的空间。
下文对本申请实施例提供的微型投影设备中光学引擎的结构以及工作原理进行介绍。
作为第一种可能的示例,该光学引擎中光源组件40所包括的N组激光器可以包括一组红色激光器、一组绿色激光器和一组蓝色激光器。
图9是本申请实施例提供的一种投影设备中光学引擎的结构示意图,参考图9,该光学引擎中的光源组件40可以包括能够发射出红色激光的红色激光光源,发射出绿色激光的绿色激光光源,以及发射出蓝色激光的蓝色激光光源。其中,每组激光光源均包括:激光器401、激光器散热器402、透镜403以及透镜404。该激光器401_R、401_G、以及401_B用于产生RGB三色光。该激光器散热器402_R、402_G、以及402_B用于对激光光源进行散热,以确保激光器401_R、401_G、以及401_B光功率输出的效率较高。每组激光光源中的透镜403和透镜404用于对激光器发出的激光进行光整形。
继续参考图9,该光学引擎还可以包括:组合棱镜41,扩散片42、透镜43、透镜44、全内反射(total internal reflection,TIR)棱镜组45、投影镜头46以及光阀50。
如图9所示,该组合棱镜41可以包括A镀膜面和B镀膜面。其中,该A镀膜面能够反射红光,透射绿光和蓝光,该B镀膜面能够反射蓝光,透射红光和绿光。因此,该红色激光器401_R发出的红光可以经过组合棱镜41的A镀膜面反射,并透过B镀膜面进入光路中。绿色激光器401_G发出的绿光可以直接透过该组合棱镜41的A镀膜面和B镀膜面,入射到光路中。蓝色激光器401_B发出的蓝光经过组合棱镜42的B镀膜面反射,透过A镀膜面进入光路中。
该扩散片42用于对进入光路中RGB三色光经过进行匀光,该透镜43和透镜44用于对匀光后的RGB三色光进行光斑整形。光斑整形后的RGB三色光经全内反射棱镜组45传输,能够照射至光阀50,并经光阀50反射后传输至投影镜头44。该投影镜头44进而可以将光束投射至投影屏幕,以得到投影图像。
可选地,参考图9,该光学引擎还可以包括振镜47,以确保该光学引擎投射出的投影图像的分辨率较高。
可以理解的是,上述第一种示例中所示的光学引擎的系统集成度较高,由此使得该光学引擎的体积较小,便于微型投影设备的整机堆叠设计。
作为第二种可能的示例,该光学引擎中光源组件40所包括的N组激光器均用于发射第一颜色(例如蓝色)的激光。示例的,参考10,该光源组件40可以包括3组蓝色激光光源,每组蓝色激光光源均包括:激光器401、激光器散热器402、透镜403以及透镜404。
参考图10,该光源组件40还可以包括:荧光轮405。其中,该荧光轮405具有第一区域S1和第二区域S2,该第一区域S1用于在受到第一颜色的激光的照射后,出射第二颜色的光,第二区域S2用于在受到第一颜色的激光的照射后,出射第三颜色的光。该第一颜色、第二颜色和第三颜色互不相同。
在本申请实施例中,该荧光轮405的第一区域S1涂覆有第二颜色的荧光粉,该第二区域S2上涂覆有第三颜色的荧光粉。该第一区域S1中的荧光粉在受到第一颜色的激光照射后,能够激发出第二颜色的荧光,该第二区域S2中的荧光粉在受到第一颜色的激光照射后,能够激发出第三颜色的荧光。
例如,若第一区域S1上涂覆有黄色荧光粉,该第二区域S2上涂覆有绿色荧光粉,则该第一区域S1能够激发出黄色荧光,第二区域S2能够激发出绿色荧光。
可选地,参考图10,该第一区域S1和第二区域S2可以沿荧光轮405的径向排布,即第一区域S1和第二区域S2中的一个为荧光轮405的外圈,另一个为荧光轮405的内圈。例如,第一区域S1可以为荧光轮405的外圈,该第二区域S2可以为荧光轮405的内圈。
相比于图9所示的光学引擎,在上述第二种示例中,参考图10,该光学引擎未设置组合棱镜41,而在图9所示的组合棱镜41的位置设置有二向色片48和二向色片49。其中,该二向色片48能够透射蓝光,并反射黄光,该二向色片49能够透射蓝光和红光,并反射绿光。
例如,参考图10,激光光源40_B发射出的蓝光可以直接透过二向色片48和二向色片49直接进入光路中。激光光源40_R发射出的蓝光透过二向色片48照射到荧光轮405的第一区域S1(即外圈)的黄色荧光粉上时,激发出黄色荧光。该黄色荧光照射至二向色片48时,该二向色片48能够将该黄色荧光反射至二向色片49。该二向色片49可以滤除该黄色荧光中的绿光,并透射该黄色荧光中的红光。由此,该黄色荧光中的红光会被输出至光路中。激光光源40_G发射出的蓝光透过二向色片49照射至荧光轮405的第二区域S2(即内圈)的绿色荧光粉上时,能够激发出绿色荧光,该绿色荧光经二向色片49反射后输出至光路。
可以理解的是,在上述第二种示例中,进入光路中RGB三色光的传输以及处理与上述第一种示例中RGB三色光的传输以及处理相同,光学引擎中所包括的器件也相同,本申请实施例对此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供了一种微型投影设备,该微型投影设备中的光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
图11是本申请实施例提供的一种光源的驱动方法的流程示意图,该方法可以应用于微型投影设备,例如图1所示的微型投影设备,参考图1,该微型投影设备包括:显示控制电路,主控电路,光源驱动电路,光源组件以及光阀,该光源组件包括多组光源,该光阀的尺寸小于尺寸阈值。参考图11,该方法包括:
步骤101、显示控制电路向光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号。
在本申请实施例中,该显示控制电路能够基于待显示的投影图像的图像数据,生成用于控制光源驱动电路工作状态的第一初始使能信号和第二初始使能信号。其中,该第一初始使能信号也可以称为第一光源点灯使能信号,该第二初始使能信号也可以称为第二光源点灯使能信号。
步骤102、主控电路向光源驱动电路传输数字控制信号。
在本申请实施例中,该数字控制信号可以是主控电路的输出端输出的电平信号。或者,该数字控制信号可以是主控电路通过PWM接口的数字PWM信号。再或者,该数字控制信号可以是主控电路通过串行外设接口SPI输出的SPI信号。
步骤103、光源驱动电路响应于第一初始使能信号、第二初始使能信号和数字控制信号向光源组件中的多组光源提供驱动电流。
其中,该第一初始使能信号和第二初始使能信号能够控制光源驱动电路传输至光源组件的驱动电流的有无。对于数字控制信号的功能,作为第一种可能的示例,当该光源组件中的每组光源均为激光光源时,该数字控制信号能够控制光源驱动电路传输至光源组件的驱动电流的大小。作为第二种可能的示例,当该光源组件中的每组光源均为LED时,该数字控制信号能够控制光源驱动电路工作状态。例如,当该数字控制信号为有效电平时,该光源驱动电路处于工作状态。当该数字控制信号为无效电平时,该光源驱动电路处于停止工作的状态。
步骤104、每组光源在驱动信号的驱动下发光。
在本申请实施例中,该光源组件中的每组光源均可以为激光光源,相应的,该投影设备可以为激光投影设备。或者,该光源组件中的光源可以为LED等其它类型的光源。其中,该多组光源的颜色可以相同,也可以不同。例如,该光源组件可以包括红、绿和蓝这三种颜色的光源。
步骤105、光阀将光源发出的光调制成影像光束。
在本申请实施例中,该光阀能够基于待显示的投影图像的图像数据,将光源组件中多组光源发出的光调制成影像光束。该影像光束通过投影镜头投射至投影屏幕,从而形成投影图像。其中,该光阀的尺寸小于尺寸阈值,因此该投影设备的体积较小,该投影设备也可以称为微型投影设备。
综上所述,本申请实施例提供了一种微型投影设备的光源的驱动方法,该微型投影设备中的光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
作为第一种可能的实现方式,该微型投影设备中光源组件可以为多组LED。参考图12,该光源的驱动方法可以包括如下步骤:
步骤201、显示控制电路向光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号。
步骤202、主控电路向光源驱动电路传输数字控制信号。
步骤203、光源驱动电路在数字控制信号为有效电平时,基于第一初始使能信号和第二初始使能信号,向多组LED提供驱动电流。
步骤204、每组光源在驱动信号的驱动下发光。
步骤205、光阀将光源发出的光调制成影像光束。
作为第二种可能的实现方式,该多组光源为N组激光器,N为大于2的整数,例如,N的取值为3。该光源驱动电路可以包括:信号转换电路,以及与N组激光器一一对应连接的N个激光器驱动电路。参考图13,该光源的驱动方法可以包括如下步骤:
步骤301、显示控制电路向信号转换电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号。
其中,该信号转换电路可以包括编码电路和数模转换电路,该编码电路分别与显示控制电路和N个激光器驱动电路连接。也即是,该第一初始使能信号和第二初始使能信号是传输至信号转换电路中的编码电路的,该编码电路可以对该第一初始使能信号和第二初始使能信号进行进一步处理。
步骤302、主控电路向信号转换电路传输数字控制信号。
其中,信号转换电路中的数模转换电路分别与主控电路和N个激光器驱动电路连接,因此,该数字控制信号是传输至信号转换电路中的数模转换电路的,该数模转换电路能够对该数字信号进行进一步处理。
步骤303、编码电路将第一初始使能信号和第二初始使能信号转换为与N组激光器一一对应的N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路。
其中,每个目标使能信号的有效电平为第一电平,第一初始使能信号和第二初始使能信号的有效电平均为第二电平,第一电平高于第二电平。
作为第一种可能的实现方式,该编码电路可以包括电平转换子电路,信号选择子电路以及电平反相子电路。其中,该电平转换子电路分别与显示控制电路和信号选择子电路连接,该信号选择子电路还与电平反相子电路连接,该电平反相子电路与N个激光驱动电路连接。在该实现方式中,该步骤303的实现过程可以包括如下子步骤:
步骤303a1、电平转换子电路对显示控制电路提供的第一初始使能信号和第二初始使能信号进行电平转换后,传输至信号选择子电路。
步骤303a2、信号选择子电路基于电平转换后的第一初始使能信号和第二初始使能信号,输出N个中间使能信号。
步骤303a3、电平反相子电路对N个中间使能信号的电平进行取反,得到N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路。
作为第二种可能的实现方式,该编码电路可以包括信号选择子电路,电平反相子电路和电平转换子电路。其中,该信号选择子电路分别与显示控制电路和电平反相子电路连接,该电平反相子电路还与电平转换子电路连接,该电平转换子电路与N个激光驱动电路连接。在该实现方式中,步骤303的实现过程可以包括如下子步骤:
步骤303b1、信号选择子电路基于第一初始使能信号和第二初始使能信号,输出N个中间使能信号。
步骤303b2、电平反相子电路对N个中间使能信号的电平进行取反后,传输至电平转换子电路。
步骤303b3、电平转换子电路对取反后的N个中间使能信号进行电平转换,得到N个目标使能信号,并将每个目标使能信号传输至对应的一个激光器驱动电路。
可以理解的是,在上述第一种实现方式中,编码电路先对初两个始使能信号进行电平转换,再基于电平转换后的初始使能信号进行编码处理和反相处理,从而得到N个目标使能信号。在上述第二种实现方式中,该编码电路先基于两个初始使能信号进行编码处理和反相处理,再对反相处理后得到的多个中间使能信号进行电平转换,从而得到多个目标使能信号。
可选地,编码电路输出的N个目标使能信号可以包括第一目标使能信号、第二目标使能信号和第三目标使能信号。在本申请实施例中,该编码电路基于第一初始使能信号和第二初始使能信号的电平,输出的三个目标使能信号的电平包括下述四种情况:
情况(1):在第一初始使能信号和第二初始使能信号均为无效电平时,第一目标使能信号、第二目标使能信号和第三目标使能信号均为无效电平。
情况(2):在第一初始使能信号为有效电平,且第二初始使能信号为无效电平时,第一目标使能信号为有效电平,且第二目标使能信号和第三目标使能信号均为无效电平。
情况(3):在第一初始使能信号为无效电平,且第二初始使能信号为有效电平时,第二目标使能信号为有效电平,且第一目标使能信号和第三目标使能信号均为无效电平。
情况(4):在第一初始使能信号和第二初始使能信号均为有效电平时,第一目标使能信号和第二目标使能信号均为无效电平,第三目标使能信号为有效电平。
其中,在上述四种情况中,该有效电平相对于无效电平为高电平。
步骤304、数模转换电路将数字控制信号转换为N个模拟电流控制信号,并将每个电流模拟控制信号传输至对应的一个激光器驱动电路。
作为一种可能的实现方式,该数模转换电路可以包括信号生成子电路和N个电压跟随子电路。其中,该信号生成子电路分别与主控电路和N个电压跟随子电路连接,该N个电压跟随子电路与N个激光器驱动电路一一对应连接,在该实现方式中,步骤304的实现过程可以包括如下子步骤:
步骤304a1、信号生成子电路基于数字控制信号,生成N个模拟电流控制信号,并将每个模拟电流控制信号传输至对应的一个电压跟随子电路。
步骤304a2、每个电压跟随子电路用于隔离其所连接的一个所述激光器驱动电路和所述信号生成子电路产生的干扰,并对接收到的一个模拟的电流信号进行缓冲处理后,传输至对应的一个激光器驱动电路。
作为另一种可能的实现方式,该数字控制信号可以包括N个数字PWM信号,该数模转换电路可以包括N个滤波子电路,以及与N个滤波子电路一一对应连接的N个电压跟随子电路。其中,该N个滤波子电路还与主控电路连接,该N个电压跟随子电路还与N个激光器驱动电路一一对应连接。在该实现方式中,步骤304的实现过程可以包括如下子步骤:
步骤304b1、每个滤波子电路对主控电路输出的一个数字PWM信号进行滤波处理,得到一个模拟电流控制信号,并将该模拟电流控制信号传输至其所连接的一个电压跟随子电路。
步骤304b2、每个电压跟随子电路隔离其所连接的一个所述激光器驱动电路和所述信号生成子电路产生的干扰,并对接收到的一个模拟电流控制信号进行缓冲处理后,传输至对应的一个激光器驱动电路。
步骤305、每个激光器驱动电路响应于接收到的目标使能信号和模拟电流控制信号,向其所连接的一组激光器提供驱动电流。
步骤306、每组激光器,在其所连接的一个激光器驱动电路提供的驱动电流的驱动下发光。
可选地,光源组件中N组激光器可以包括一组红色激光器、一组绿色激光器和一组蓝色激光器。
或者,该N组激光器均用于发射第一颜色的激光;光源组件还包括:荧光轮。该荧光轮具有第一区域和第二区域,第一区域用于在受到第一颜色的激光的照射后,出射第二颜色的光,第二区域用于在受到第一颜色的激光的照射后,出射第三颜色的光。其中,该第一颜色、第二颜色和第三颜色互不相同。
步骤307、光阀将光源发出的光调制成影像光束。
可以理解的是,上述方法实施例中各步骤的实现过程可以参考前述装置实施例中的相关描述,本申请实施例对此不再赘述。
还可以理解的是,本申请实施例提供的光源的驱动方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整,步骤也可以根据情况进行相应增减。例如,步骤201与步骤202可以同步执行,步骤301与步骤302可以同步执行,步骤303与步骤304可以同步执行。任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化的方法,都应涵盖在本申请的保护范围之内,因此不再赘述。
综上所述,本申请实施例提供了一种微型投影设备中光源的驱动方法,该微型投影设备的中光源驱动电路能够响应于显示控制电路传输的第一初始使能信号和第二初始使能信号,以及主控电路传输的数字控制信号,向光源组件中的多个光源提供驱动电流。该光源组件中的每组光源,能够在该驱动电流的驱动下发光。该微型投影设备中的光阀,能够将光源发出的光调制成影像光束。由于该光阀的尺寸小于尺寸阈值,使得该微型投影设备的体积和重量较小,从而使得该微型投影设备的使用灵活性较高。
本申请实施例提供了一种微型投影设备,该微型投影设备包括:存储器,处理器及存储在该存储器上的计算机程序,该处理器执行该计算机程序时实现如上述方法实施例提供的光源的驱动方法(例如图11、图12或图13所示的方法)。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,该指令由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例提供的光源的驱动方法(例如图11、图12或图13所示的方法)。
本申请实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品,当计算机程序产品在计算机上运行时,使得该计算机执行如上述方法实施例提供的光源的驱动方法(例如图11、图12或图13所示的方法)。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
可以理解的是,本申请中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。
本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分,应理解,“第一”、“第二”、“第n”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系,也不对数量和执行顺序进行限定。
以上所述仅为本申请的示例性实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微型投影设备,其特征在于,所述微型投影设备包括:显示控制电路,主控电路,光源驱动电路,光源组件以及光阀,所述光源组件包括多组光源,所述光阀的尺寸小于尺寸阈值;
所述显示控制电路与所述光源驱动电路连接,所述显示控制电路用于向所述光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号;
所述主控电路与所述光源驱动电路连接,所述主控电路用于向所述光源驱动电路传输数字控制信号;
所述光源驱动电路与所述多组光源连接,所述光源驱动电路用于响应于所述第一初始使能信号、所述第二初始使能信号和所述数字控制信号向所述光源组件中的多组光源提供驱动电流;
每组所述光源,用于在所述驱动电流的驱动下发光;
所述光阀,用于将所述光源发出的光调制成影像光束。
2.根据权利要求1所述的微型投影设备,其特征在于,所述多组光源为N组激光器,所述N为大于2的整数;所述光源驱动电路包括:信号转换电路,以及与所述N组激光器一一对应连接的N个激光器驱动电路;
所述信号转换电路还与所述N个激光器驱动电路连接,所述信号转换电路用于将所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号转换为与所述N组激光器一一对应的N个目标使能信号,并将每个所述目标使能信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路,以及基于所述数字控制信号输出N个模拟电流控制信号,并将每个所述模拟电流控制信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路;
每个所述激光器驱动电路,用于响应于接收到的所述目标使能信号和所述模拟电流控制信号,向其所连接的一组所述激光器提供驱动电流。
3.根据权利要求2所述的微型投影设备,其特征在于,所述信号转换电路包括编码电路和数模转换电路;
其中,所述编码电路分别与所述显示控制电路和所述N个激光器驱动电路连接,所述编码电路用于将所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号转换为与所述N组激光器一一对应的N个目标使能信号,并将每个所述目标使能信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路;
所述数模转换电路分别与所述主控电路和所述N个激光器驱动电路连接,所述数模转换电路用于将所述数字控制信号转换为N个模拟电流控制信号,并将每个所述模拟电流控制信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路;
其中,每个所述目标使能信号的有效电平为第一电平,所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号的有效电平均为第二电平,所述第一电平高于所述第二电平。
4.根据权利要求3所述的微型投影设备,其特征在于,所述编码电路包括电平转换子电路,信号选择子电路以及电平反相子电路;
其中,所述电平转换子电路分别与所述显示控制电路和所述信号选择子电路连接,所述电平转换子电路用于对所述显示控制电路提供的所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号进行电平转换后,传输至所述信号选择子电路;
所述信号选择子电路还与所述电平反相子电路连接,所述信号选择子电路用于基于电平转换后的第一初始使能信号和第二初始使能信号,输出N个中间使能信号;
所述电平反相子电路与所述N个激光驱动电路连接,所述电平反相子电路用于对所述N个中间使能信号的电平进行取反,得到N个目标使能信号,并将每个所述目标使能信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路。
5.根据权利要求3所述的微型投影设备,其特征在于,所述编码电路包括信号选择子电路,电平反相子电路和电平转换子电路;
其中,所述信号选择子电路分别与所述显示控制电路和所述电平反相子电路连接,所述信号选择子电路用于基于所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号,输出N个中间使能信号;
所述电平反相子电路还与所述电平转换子电路连接,所述电平反相子电路用于对所述N个中间使能信号的电平进行取反后,传输至所述电平转换子电路;
所述电平转换子电路与所述N个激光驱动电路连接,所述电平转换子电路用于对取反后的N个中间使能信号进行电平转换,得到N个目标使能信号,并将每个所述目标使能信号传输至对应的一个所述激光器驱动电路。
6.根据权利要求3所述的微型投影设备,其特征在于,所述数模转换电路包括信号生成子电路和N个电压跟随子电路;
所述信号生成子电路分别与所述主控电路和所述N个电压跟随子电路连接,所述信号生成子电路用于基于所述数字控制信号,生成N个模拟电流控制信号,并将每个所述模拟电流控制信号传输至对应的一个所述电压跟随子电路;
所述N个电压跟随子电路与所述N个激光器驱动电路一一对应连接,每个所述电压跟随子电路用于隔离其所连接的一个所述激光器驱动电路以及所述信号生成子电路产生的干扰,并对接收到的一个所述模拟电流控制信号进行缓冲处理后传输至对应的一个所述激光器驱动电路。
7.根据权利要求3所述的微型投影设备,其特征在于,所述数字控制信号包括N个数字脉冲宽度调制PWM信号,所述数模转换电路包括N个滤波子电路,以及与所述N个滤波子电路一一对应连接的N个电压跟随子电路;
所述N个滤波子电路还与所述主控电路连接,每个所述滤波子电路用于对所述主控电路输出的一个所述数字PWM信号进行滤波处理,得到一个模拟电流控制信号,并将所述模拟电流控制信号传输至其所连接的一个所述电压跟随子电路;
所述N个电压跟随子电路还与所述N个激光器驱动电路一一对应连接,每个所述电压跟随子电路用于隔离其所连接的一个所述激光器驱动电路和所述信号生成子电路产生的干扰,并对接收到的一个所述模拟电流控制信号进行缓冲处理后,传输至对应的一个所述激光器驱动电路。
8.根据权利要求2至7任一所述的微型投影设备,其特征在于,所述N个目标使能信号包括第一目标使能信号、第二目标使能信号和第三目标使能信号;
其中,在所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号均为无效电平时,所述第一目标使能信号、所述第二目标使能信号和所述第三目标使能信号均为无效电平;
在所述第一初始使能信号为有效电平,且所述第二初始使能信号为无效电平时,所述第一目标使能信号为有效电平,且所述第二目标使能信号和所述第三目标使能信号均为无效电平;
在所述第一初始使能信号为无效电平,且所述第二初始使能信号为有效电平时,所述第二目标使能信号为有效电平,且所述第一目标使能信号和所述第三目标使能信号均为无效电平;
在所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号均为有效电平时,所述第一目标使能信号和所述第二目标使能信号均为无效电平,所述第三目标使能信号为有效电平。
9.根据权利要求1所述的微型投影设备,其特征在于,所述多组光源为多组发光二极管LED;
所述光源驱动电路,用于在所述数字控制信号为有效电平时,基于所述第一初始使能信号和所述第二初始使能信号,向所述多组LED提供驱动电流。
10.一种光源的驱动方法,其特征在于,应用于微型投影设备,所述微型投影设备包括:显示控制电路,主控电路,光源驱动电路,光源组件以及光阀,所述光源组件包括多组光源,所述光阀的尺寸小于尺寸阈值;所述方法包括:
所述显示控制电路向所述光源驱动电路传输第一初始使能信号和第二初始使能信号;
所述主控电路向所述光源驱动电路传输数字控制信号;
所述光源驱动电路响应于所述第一初始使能信号、所述第二初始使能信号和所述数字控制信号向所述光源组件中的多组光源提供驱动电流;
每组所述光源在所述驱动信号的驱动下发光;
所述光阀将所述光源发出的光调制成影像光束。
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