CN210092560U - 激光器驱动电路及激光器显示设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种激光器驱动电路及激光器显示设备。该电路包括:激光器驱动电路的第一输入端用于接收用于调节激光器组件电流的幅值的模拟调光信号。激光器驱动电路的第二输入端用于接收用于控制激光器组件电流的有无的高频脉冲调光信号,且高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ‑300M HZ之间。激光器驱动电路根据模拟调光信号和高频脉冲调光信号,可以高速驱动激光器组件发光或停止发光,以解决散斑问题,提高了激光器驱动电路的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种激光器驱动电路及激光器显示设备。
背景技术
激光因其良好的单色性使得其在显示领域的色彩方面有着其他光源无法比拟的优势,动辄几万小时的寿命也使得激光电视的市场竞争力大幅提升。目前激光显示市场正处于高速发展的时期,技术的更迭也日新月异,目前主流的产品仍为单色激光加荧光粉方案的激光电视,但随着激光器技术的发展,双色、三色激光电视已经成为未来的发展方向。
无论是单色、双色还是三色激光电视,激光极窄的谱线宽度都会引入较长的相干长度(或相干时间),如果不进行消相干处理而直接在投影屏幕上进行显示,在屏幕上用户就会看到明显的干涉条纹的图像,即散斑。通常,散斑对于成像质量有着极其严重的影响,例如针对三色纯激光电视,由于其红色R、绿色G、蓝色B三基色均采用激光器,各自都会产生散斑,其中红色激光由于线宽最长,相干长度(相干时间)最长,干涉最严重,散斑也是最明显的。也可以说,散斑问题的解决是直接关系到三色激光电视能否推向市场的必要条件。
目前在激光显示领域针对散斑问题已经有了很多的处理方式,绝大部分方式都是在光路中进行散斑的减弱,比如加散射片进行散斑的匀化,或者加入起偏器件改变光束的偏振特性,但上述方式在实际运用过程中都存在一定的局限性。例如,在三色激光电视中,由于其三基色各自的散斑情况不一样,在光路中设置相同的消散斑器件对于各基色的效果是不一样的,难以寻求合适的技术规格同时满足各基色的消散斑要求,存在难以寻求合适的中间规格的情况。
因此,如何提高激光器驱动电路的驱动性能,是亟需解决的问题。
发明内容
本实用新型提供一种激光器驱动电路、激光器显示设备及激光器驱动方法,以解决现有激光电视由于散斑问题而导致驱动性能低下的问题。
第一方面,本实用新型提供一种激光器驱动电路,包括:
所述激光器驱动电路的第一输入端用于接收模拟调光信号,所述模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值;所述激光器驱动电路的第二输入端用于接收高频脉冲调光信号,所述高频脉冲调光信号用于控制所述激光器组件电流的有无,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间且所述高频脉冲调光信号的占空比范围为大于50%,或者,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间;所述激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光。
通过第一方面提供的激光器驱动电路,激光器驱动电路的第一输入端接收模拟调光信号以调节激光器组件电流的幅值。激光器驱动电路的第二输入端接收高频脉冲调光信号以控制所述激光器组件电流的有无。激光器驱动电路可以根据模拟调光信号和高频脉冲调光信号,驱动激光器组件发光或停止发光。其中,高频脉冲调光信号的频率范围在18KHZ-300M HZ之间且高频脉冲调光信号的占空比范围为大于50%,或者,高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间。从而,激光器驱动电路改变了驱动电流的“恒流”特性,即激光器驱动电路产生不同幅值的电流,且激光器驱动电路高速控制了驱动激光器组件发光或停止发光,使得激光器驱动电路输入到驱动激光器的驱动电流时有时无,干扰了激光器组件中激光器的激光腔内激光的谐振,影响了激光器输出光波的“单波长”特性,即激光器得到的激光光谱就会变宽,不同波长的光之间的相干性要差一些,以解决散斑问题,提高了激光器驱动电路的驱动性能,改善了激光器组件的显示性能。
可选地,所述激光器驱动电路的第一供电端与电源电路连接,所述电源电路用于提供预设电平,所述激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,所述激光器驱动电路的接地端接地。
通过该实施方式提供的激光器驱动电路,激光器驱动电路的第一供电端接收电源电路提供预设电平,激光器驱动电路的接地端接地,且激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,使得激光器驱动电路无需采用幅值过大的预设电平,通过降低驱动激光器组件发光的电压,这样,基于上述连接关系,激光器驱动电路便可利用该预设电平,根据ADIM信号和所述PWM信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光,从而实现了激光器组件的正常工作,提升了激光器驱动电路的驱动性能,节约了电路成本。
可选地,所述激光器驱动电路包括:控制电路、开关电路、充放电电路和电流检测电路;
其中,所述控制电路的第一输入端用于接收所述模拟调光信号,所述控制电路的第二输入端用于接收所述高频脉冲调光信号,所述控制电路的控制端与所述开关电路的输入端连接,所述开关电路的第一输出端与所述充放电电路的输入端连接,所述充放电电路的第一供电端连接有所述预设电平,所述充放电电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述充放电电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接;
所述电流检测电路的输入端与所述开关电路的第二输出端连接,所述电流检测电路的输出端与所述控制电路的检测端连接,所述电流检测电路的接地端接地;
所述电流检测电路,用于根据获取到的所述开关电路向所述激光器组件提供的驱动电流,向所述控制电路传输电流检测信号;
所述控制电路,用于根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输控制信号,所述控制信号用于导通或关断所述开关电路;
所述充放电电路,用于在所述开关电路导通时,通过所述预设电平进行充电,以驱动所述激光器组件停止发光;在所述开关电路关断时,向所述激光器组件充电,以驱动所述激光器组件发光。
可选地,所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号不满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输导通所述开关电路的控制信号;或者,所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路发送关断所述开关电路的控制信号。
可选地,所述开关电路包括:N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第一电阻;
其中,所述第一电阻的第一端与所述控制电路的控制端连接,所述第一电阻的第二端与所述NMOS管的栅极连接,所述NMOS管的漏极与所述充放电电路的输入端连接,所述NMOS管的源极与所述电流检测电路的输入端连接。
可选地,所述充放电电路包括:二极管和电感;
其中,所述NMOS管的漏极分别与所述二极管的正极和所述电感的第一端连接,所述二极管的负极连接有所述预设电平,所述二极管的负极还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述电感的第二端与所述激光器组件的第二输入端连接。
可选地,所述电流检测电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和电容;
其中,所述第二电阻的第一端与所述NMOS管的栅极连接,所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端皆连接在NMOS管的源极和所述第四电阻的第一端之间,所述第三电阻的第二端和所述电容的第一端皆与所述控制电路的电流检测端连接,所述第四电阻的第二端和所述电容的第二端接地。
可选地,所述激光器驱动电路还包括:保护电路;
其中,所述控制电路的反馈端与所述保护电路的输入端连接,所述保护单元的输出端与所述电源电路连接;
所述控制电路,用于在所述电流检测信号表示所述开关电路存在故障时,向所述保护电路发送故障反馈信号;
所述保护电路,用于根据所述故障反馈信号,向所述电源电路发送降压信号,所述降压信号用于降低所述预设电平的幅值,以使所述激光器组件停止发光。
可选地,所述保护电路包括:第五电阻、第六电阻、PNP型三极管、光电耦合器、稳压二极管和第七电阻;其中,所述第五电阻的第一端与所述控制电路的反馈端连接,所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述PNP型三极管的基极连接,所述PNP型三极管的集电极接地,所述PNP型三极管的发射极与所述第六电阻的第二端连接,所述光电耦合器的第一端连接有供电电压,所述光电耦合器的第二端与所述第六电阻的第二端连接,所述光电耦合器的第四端分别与所述稳压二极管的负极和所述第七电阻的第一端连接,所述第七电阻的第二端与所述电源电路连接,所述稳压二极管的正极和所述光电耦合器的第三端接地。
第二方面,本实用新型提供一种激光器驱动电路,包括:
所述激光器驱动电路的第一输入端用于接收模拟调光信号,所述模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值;所述激光器驱动电路的第二输入端用于接收高频脉冲调光信号,所述高频脉冲调光信号用于控制所述激光器组件电流的有无;所述激光器驱动电路的第一供电端与电源电路连接,所述电源电路用于提供预设电平,所述激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,所述激光器驱动电路的接地端接地;所述激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光。
通过第二方面提供的激光器驱动电路,激光器驱动电路的第一供电端接收电源电路提供预设电平,激光器驱动电路的接地端接地,且激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,使得激光器驱动电路无需采用幅值过大的预设电平,通过降低驱动激光器组件发光的电压,这样,基于上述连接关系,激光器驱动电路便可利用该预设电平,根据ADIM信号和所述PWM信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光,实现了激光器组件的正常工作,从而解决了传统激光器驱动电路中需要进行大电压转换而消耗能量的问题,提升了激光器驱动电路的驱动性能,有效保障了激光器组件的发光性能,节约了电路成本。
可选地,所述激光器驱动电路包括:控制电路、开关电路、充放电电路和电流检测电路;其中,所述控制电路的第一输入端用于接收所述模拟调光信号,所述控制电路的第二输入端用于接收所述高频脉冲调光信号,所述控制电路的控制端与所述开关电路的输入端连接,所述开关电路的第一输出端与所述充放电电路的输入端连接,所述充放电电路的第一供电端连接有所述预设电平,所述充放电电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述充放电电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接;所述电流检测电路的输入端与所述开关电路的第二输出端连接,所述电流检测电路的输出端与所述控制电路的检测端连接,所述电流检测电路的接地端接地;所述电流检测电路,用于根据获取到的所述开关电路向所述激光器组件提供的驱动电流,向所述控制电路传输电流检测信号;所述控制电路,用于根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输控制信号,所述控制信号用于导通或关断所述开关电路;所述充放电电路,用于在所述开关电路导通时,通过所述预设电平进行充电,以驱动所述激光器组件停止发光;在所述开关电路关断时,向所述激光器组件充电,以驱动所述激光器组件发光。
可选地,所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号不满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输导通所述开关电路的控制信号;或者,所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路发送关断所述开关电路的控制信号。
可选地,所述开关电路包括:N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第一电阻;其中,所述第一电阻的第一端与所述控制电路的控制端连接,所述第一电阻的第二端与所述NMOS管的栅极连接,所述NMOS管的漏极与所述充放电电路的输入端连接,所述NMOS管的源极与所述电流检测电路的输入端连接。
可选地,所述充放电电路包括:二极管和电感;其中,所述NMOS管的漏极分别与所述二极管的正极和所述电感的第一端连接,所述二极管的负极连接有所述预设电平,所述二极管的负极还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述电感的第二端与所述激光器组件的第二输入端连接。
可选地,所述电流检测电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和电容;其中,所述第二电阻的第一端与所述NMOS管的栅极连接,所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端皆连接在NMOS管的源极和所述第四电阻的第一端之间,所述第三电阻的第二端和所述电容的第一端皆与所述控制电路的电流检测端连接,所述第四电阻的第二端和所述电容的第二端接地。
可选地,所述激光器驱动电路还包括:保护电路;其中,所述控制电路的反馈端与所述保护电路的输入端连接,所述保护单元的输出端与所述电源电路连接;所述控制电路,用于在所述电流检测信号表示所述开关电路存在故障时,向所述保护电路发送故障反馈信号;所述保护电路,用于根据所述故障反馈信号,向所述电源电路发送降压信号,所述降压信号用于降低所述预设电平的幅值,以使所述激光器组件停止发光。
可选地,所述保护电路包括:第五电阻、第六电阻、PNP型三极管、光电耦合器、稳压二极管和第七电阻;其中,所述第五电阻的第一端与所述控制电路的反馈端连接,所述第五电阻的第二端分别与所述第六电阻的第一端和所述PNP型三极管的基极连接,所述PNP型三极管的集电极接地,所述PNP型三极管的发射极与所述第六电阻的第二端连接,所述光电耦合器的第一端连接有供电电压,所述光电耦合器的第二端与所述第六电阻的第二端连接,所述光电耦合器的第四端分别与所述稳压二极管的负极和所述第七电阻的第一端连接,所述第七电阻的第二端与所述电源电路连接,所述稳压二极管的正极和所述光电耦合器的第三端接地。
第三方面,本实用新型提供一种激光器显示设备,包括:M个如上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所述的激光器驱动电路,或者M个如上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所述的激光器驱动电路,M为正整数。
激光器显示设备还包括:电源电路、数字微镜装置DMD驱动电路、视频系统级芯片TV SOC、激光器组件、光学处理器、DMD、镜头和
其中,所述电源电路分别与所述TV SOC的供电端和每个激光器驱动电路的供电端连接,所述TV SOC的输出端与所述DMD驱动电路的输入端连接,所述DMD驱动电路的第一输出端与每个激光器驱动电路的第一输入端连接,所述DMD驱动电路的第二输出端与每个激光器驱动电路的第二输入端连接,所述DMD驱动电路的第三输出端与所述DMD的输入端连接,每个激光器驱动电路的输出端与所述激光器组件的输入端连接;所述电源电路,用于向所述TV SOC和每个激光器驱动电路供电,以及向每个激光器驱动电路提供一个预设电平;所述TV SOC,用于向所述DMD驱动电路提供视频信号;所述DMD驱动电路,用于向所述DMD提供所述视频信号,以使所述DMD翻转,以及根据所述视频信号,向每个激光器驱动电路发送模拟调光信号和高频脉冲调光信号;每个激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光并通过所述光学处理器聚光后照射在所述DMD上,以使所述DMD通过所述镜头投影在投射设备上。
可选地,包括:所述激光器组件中激光器的类型包括:红光激光器和蓝光激光器,或者,红光激光器、蓝光激光器和绿光激光器。
上述第三方面以及上述第三方面的各可能的设计中所提供的激光器显示设备,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式或者上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
第四方面,本实用新型提供一种激光器驱动方法,应用于如上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式所述的激光器驱动电路,或者如上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所述的激光器驱动电路,所述方法包括:
接收模拟调光信号和高频脉冲调光信号,所述模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值,所述高频脉冲调光信号用于控制所述激光器组件电流的有无,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间,或者,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间且所述高频脉冲调光信号的占空比范围为大于50%;根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光。
可选地,所述根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光,包括:根据获取到的所述激光器驱动电路向所述激光器组件提供的驱动电流,得到电流检测信号;在所述电流检测信号满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,驱动所述激光器组件发光;在所述电流检测信号不满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,驱动所述激光器组件停止发光。
上述第四方面以及上述第四方面的各可能的设计中所提供的激光器驱动方法,其有益效果可以参见上述第一方面和第一方面的各可能的实施方式或者上述第二方面和第二方面的各可能的实施方式所带来的有益效果,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的激光器显示设备的结构示意图;
图2为本实用新型提供的激光器显示设备的电路架构示意图;
图3为本实用新型提供的激光器驱动电路的结构示意图;
图4为本实用新型提供的激光器驱动电路的结构示意图;
图5为本实用新型提供的激光器驱动电路的结构示意图;
图6为本实用新型提供的激光器驱动电路中模拟调光信号、高频脉冲调光信号和控制信号的波形示意图;
图7为本实用新型提供的基于模拟调光信号和高频脉冲调光信号生成控制信号的激光器驱动电路的电路示意图;
图8为本实用新型提供的激光器驱动电路中开关电路的电路示意图;
图9为本实用新型提供的包含保护电路的激光器驱动电路的结构示意图;
图10为本实用新型提供的激光器驱动电路中保护电电路的电路示意图;
图11为本实用新型提供的激光器驱动电路的结构示意图;
图12为本实用新型提供的激光器驱动电路的结构示意图;
图13为本实用新型提供的激光器显示设备的电路架构示意图;
图14为本实用新型提供的激光器驱动方法的流程示意图;
图15为本实用新型提供的激光器驱动方法的流程示意图。
图16为本实用新型提供的电子设备的硬件结构示意图。
附图标记:
10—光源;
11—光机;
12—投影镜头;
13—投影屏幕;
20—电源电路;
21—数字微镜装置(Digital Micromirror Devices,DMD)驱动电路;
22—视频系统级芯片(TV System on Chip,TV SOC);
23—激光器组件;
24—光学处理器;
25—DMD;
26—激光器驱动电路;
27—镜头;
26a—控制电路;
26b—开关电路;
26d—充放电电路;
26c—电流检测电路;
26e—保护电路。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型实施例及附图的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或者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实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”及“第三”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本实用新型能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或是一体连接;可以是直接相连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
首先介绍一下激光器的基本工作原理:图1为本实用新型提供的激光器显示设备的结构示意图,如图1所示,激光器显示设备可以包括:依次连接的光源10、光机11、投影镜头12及投影屏幕13。其中,光源10用于发射激光束。光机11用于对光源10发出的激光光束进行调制,以生成影像光束,并将影像光束投射至投影镜头12。投影镜头12用于对影像光束进行成像。投影屏幕13设置于投影镜头12的出光路径上,经投影镜头12成像后的投影光束在投影屏幕13上形成投影画面。
其中,光源10可以是激光光源,例如互独立的红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色激光光源,该光源可以由半导体激光器发出,也可以由固体激光器发出。以半导体激光器为例,半导体激光器可以包括谐振腔、增益介质和泵浦源,其工作原理为激励方式,利用激光活性介质(如半导体物质,即电子)在能带间跃迁发光,用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为谐振腔反射镜,组成波导谐振腔,使得光振荡、反馈、产生光的辐射放大,输出激光束(简称为激光)。
目前,使用激光器的激光器显示设备(如激光器电视、投影仪)在如家用、办公、医院、学术、生物、冶金等各个领域中日益普及。并且,用户对激光器显示设备的画面品质要求越来越高。通常,激光器显示设备的画面色彩越好,激光器的光谱需要尽可能窄,如单波长的激光。然而,光谱越窄的激光在遇到粗糙表面(如屏幕的微小凸起何凹陷)散射时,激光的相干性会变强,容易带来散斑问题,即产生明暗相间的斑点,从而导致激光器显示设备的性能变差。
为了提高激光器显示设备的性能,因此,本实施例提供一种激光器驱动电路、激光器显示设备及激光器驱动方法,应用于驱动激光器发射激光的各种场景中,可提升激光器的性能。其中,本实施例对激光器的具体种类和数量皆不做限定。例如,激光器可以为半导体激光器、气体激光器和固定激光器等。下面,采用几个实施例,对本实施例的技术方案进行描述。
值得注意的,本实施例的激光器驱动电路用于驱动发射不同波长的激光(下文中还可以描述为“激光束”或者“光束”)的一个或者多个激光器。例如,激光器组件可以包括发射三种波长的红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)等颜色激光的三个激光器。
其中,激光器显示设备可以包括但不限于激光电视、激光束扫描系统的投影机设备、头戴式显示器、激光器液晶TV、有机激光器TV和立体(三维)显示器等。
为了便于说明,以图2对激光器显示设备的具体电路架构仅示意。如图2所示,激光器显示设备可以包括:电源电路20、DMD驱动电路21、TV SOC 22、激光器组件23、光学处理器24、DMD 25、M个激光器驱动电路26及镜头27,M为正整数。
本实施例中,电源电路20分别与TV SOC 22 的供电端和每个激光器驱动电路26的供电端连接,电源电路20用于向TV SOC22和每个激光器驱动电路26供电,以及向每个激光器驱动电路26提供一个预设电平。
其中,本实施例对电源电路20和TV SOC 22的具体数量和类型皆不做限定。
本实施例中,TV SOC 22可以通过各种通信接口(如USB接口、串行接口、WIFI接口等)接收视频信号,TV SOC 22的输出端通过与DMD驱动电路21的输入端连接,可以向DMD驱动电路21提供视频信号。
其中,本实施例对DMD驱动电路21的具体数量和类型皆不做限定。
本实施例中,DMD驱动电路21的第一输出端与激光器驱动电路26的第一输入端连接,从而DMD驱动电路21可以根据视频信号,向每个激光器驱动电路26发送模拟调光信号,记为“ADIM信号”,其中,该ADIM信号用于调节激光器组件23电流的幅值,使得激光器组件23的电流可以从0-100%线性调整。
本实施例中,DMD驱动电路21的第二输出端与激光器驱动电路26的第二输入端连接,从而DMD驱动电路21可以根据视频信号,向每个激光器驱动电路26发送PWM信号,其中,该PWM信号用于控制激光器组件23电流的有无。
可选的,PWM信号的频率范围设置在18K HZ-300M HZ之间,使得激光器组件23可以高频次地从发光切换至停止发光。可选的,PWM信号的占空比范围为大于50%。
本实施例中,DMD驱动电路21的第三输出端与DMD 25的输入端连接,从而DMD驱动电路21可以向DMD 25提供视频信号,使得DMD 25根据视频信号可以进行相应的翻转。
其中,本实施例对DMD 25的具体数量和类型皆不做限定。该DMD25上有微小镜片转动(10um),可以控制光线通过或是不通过镜头,进而产生影像的灰阶。
本实施例中,每个激光器驱动电路26的输出端与激光器组件23的输入端连接,从而每个激光器驱动电路26可以根据ADIM信号和PWM信号,高频驱动激光器组件发光。这样,发光的激光器组件23通过光学处理器24聚光后可以照射在已翻转的DMD 25上,使得DMD 25可以通过镜头27投影在投射设备上,实现视频信号的显示,完成激光器显示设备的全部显示过程。
其中,本实施例对激光器组件23的具体数量和类型皆不做限定。可选地,激光器组件13中激光器的类型可以包括:红光激光器和蓝光激光器,或者,红光激光器、蓝光激光器和绿光激光器。
例如,以三色激光器为例,激光器组件23可以包括红色激光器231,以产生红色激光;蓝色激光器232,以产生蓝色激光;绿色激光器233,以产生绿色激光。
另外,激光器组件23中的每个激光器可以并联一个电容,该电容可以减小对应的激光器上的纹波电流,使得激光器可以更好的发光。
图2中的激光器驱动电路26可以包括多种实现方式。下面,结合图3-图12,采用多个实施例,对本实施例的激光器驱动电路26的具体结构进行详细说明。
实施例一
实施例一提供了激光器驱动电路26的一种实现方式。如图3所示,本实施例中,激光器驱动电路26可以包括两个输入端,分别为第一输入端261和第二输入端262。
其中,激光器驱动电路26的第一输入端261用于接收ADIM信号,该ADIM信号用于调节激光器组件23电流的幅值,使得激光器组件23的电流可以从0-100%线性调整。
激光器驱动电路26的第二输入端262用于接收高频脉冲调光信号,记为“PWM信号”,PWM信号用于控制激光器组件23电流的有无,该PWM信号的频率范围设置在18K HZ-300M HZ之间,使得激光器组件可以高频次地从发光切换至停止发光。
另外,可选地,PWM信号的占空比范围为大于50%。
本实施例中,基于ADIM信号和PWM信号各自的特性,激光器驱动电路可以根据ADIM信号和PWM信号,高频驱动激光器组件发光或停止发光,从而改变传统激光器驱动电路提供恒定电流的特性,本实施例的激光器驱动电路通过产生不同幅值的电流,且高速控制激光器组件电流的有无,激光器驱动电路改变了驱动电流的“恒流”特性,即激光器驱动电路产生不同幅值的电流,且激光器驱动电路高速控制了驱动激光器组件发光或停止发光,使得激光器驱动电路输入到驱动激光器的驱动电流时有时无,干扰了激光器组件中激光器的激光腔内激光的谐振,影响了激光器输出光波的“单波长”特性,即激光器得到的激光光谱就会变宽,不同波长的光之间的相干性要差一些,以解决散斑问题,提高了激光器驱动电路的驱动性能,改善了激光器组件的显示性能。
实施例二
实施例二提供了激光器驱动电路26的另一种实现方式。如图4所示,本实施例中,激光器驱动电路26可以包括:两个输入端,分别为第一输入端261和第二输入端262。
其中,激光器驱动电路的第一输入端261用于接收ADIM信号,ADIM信号用于调节激光器组件电流的幅值。需要说明的是,上述ADIM信号可以采用实施例一中的ADIM信号,使得激光器组件的电流可以从0-100%线性调整,也可以采用现有技术中的ADIM信号,使得激光器组件的电流保持恒定,本实施例对此不做限定。
激光器驱动电路的第二输入端262用于接收PWM信号,PWM信号用于控制激光器组件电流的有无,使得激光器组件可以从发光切换至停止发光。
需要说明的是,上述PWM信号的频率范围可以采用实施例一中PWM信号的频率范围,也可以采用现有技术中PWM信号的频率范围,本实施例对此不做限定。
本实施例中,电源电路20通过与激光器驱动电路26的第一供电端263连接,可以向激光器驱动电路26提供预设电平。其中,该预设电平的幅值可以根据实际情况进行设置,本实施例对此不做限定。
进一步地,激光器驱动电路26的第一供电端263还与激光器组件23的第一输入端2311连接,激光器驱动电路26的第二供电端264与激光器组件23的第二输入端2312连接,且激光器驱动电路26的接地端265接地。
基于上述描述,由于激光器驱动组件26驱动激光器组件23发光是通过激光器组件23的第一输入端和第二输入端的,且激光器组件23的第一输入端、激光器驱动电路26的第一供电端以及电源电路20连接,激光器组件23的第二输入端与激光器驱动电路26的第二供电端连接,因此,激光器驱动电路26可以利用该预设电平,根据ADIM信号和PWM信号的特性,驱动激光器组件23中的激光器发光或停止发光,电源电路20所提供的预设电平的幅值无需过大,激光器驱动电路23也无需提升预设电平的幅值,使得激光器组件23可以正常工作,从而节省了激光器驱动电路26的损耗,提升了激光器驱动电路26的驱动性能。
本实施例提供的激光器驱动电路,通过激光器驱动电路的第一供电端接收电源电路提供预设电平,激光器驱动电路的接地端接地,且激光器驱动电路的第一供电端还与激光器组件的第一输入端连接,激光器驱动电路的第二供电端与激光器组件的第二输入端连接,使得激光器驱动电路无需采用幅值过大的预设电平,通过降低驱动激光器组件发光的电压,这样,基于上述连接关系,激光器驱动电路便可利用该预设电平,根据ADIM信号和PWM信号,驱动激光器组件发光或停止发光,从而实现了激光器组件的正常工作,提升了激光器驱动电路的驱动性能,节约了电路成本。
实施例三
实施例三提供了描述激光器驱动电路26具体电路结构的三种可行的实现方式。
一种可行的实现方式中,在上述实施例一和实施例二的基础上,如图5所示,激光器驱动电路26可以包括:控制电路26a、开关电路26b、充放电电路26d和电流检测电路26c。
为了便于说明,图5中,控制电路26a的第一输入端和第二输入端采用字母“adim”和“pwm”进行标识(分别对应与图4中的261和262)。控制电路26a的控制端采用字母“drv”进行标识,开关电路26b的输入端采用字母“in1”进行标识,开关电路26b的第一输出端和第二输出端采用字母“out1”和“out2”进行标识,充放电电路26d的第一供电端和第二供电端采用字母“pow1”和“pow2”进行标识,充放电电路26d的输出端采用字母“out3”进行标识。电流检测电路26c的输入端采用字母“in2”进行标识,电流检测电路26c的输出端采用字母“out”进行标识,控制电路26a的检测端采用字母“isen”进行标识,电流检测电路26c的接地端采用字母“Gnd”进行标识。
本实施例中,控制电路26a的第一输入端,即激光器驱动电路26的第一输入端,用于接收ADIM信号。控制电路26a的第二输入端,即激光器驱动电路26的第二输入端,用于接收PWM信号。
其中,控制电路26a可以为集成芯片,也可以为多个元器件组合而成的电路,本实施例对控制电路26a的具体类型和数量均不做限定。
本实施例中,控制电路26a的控制端与开关电路26b的输入端连接,以向开关电路26b传输控制信号,记为“DRV信号”,来控制开关电路26b的开关状态。开关电路26b的第一输出端与充放电电路26d的输入端连接,控制对充放电电路26d的供电情况。
本实施例中,充放电电路26d的第一供电端,即激光器驱动电路26的第一供电端,连接有预设电平。充放电电路26d的第一供电端还与激光器组件23的第一输入端连接,给激光器组件23进行供电。充放电电路26d的第二供电端,即激光器驱动电路26的第二供电端,与激光器组件23的第二输入端连接。
本实施例中,电流检测电路26c的输入端通过与开关电路26b的第二输出端26b的连接,且电流检测电路26c的接地端接地,使得电流检测电路26c可以从开关电路26b中获取到提供给激光器组件23的驱动电流,以控激光组件23的电流情况。
电流检测电路26c的输出端通过与控制电路26a的检测端的连接,使得电流检测电路26c可以实时向控制电路26a传输电流检测信号,记为“ISEN信号”,该ISEN信号可以表明激光器组件23的驱动电流情况。
基于上述描述,控制电路26a可以根据ADIM信号、PWM信号和ISEN信号,共同调节提供给激光器组件23的驱动电流的幅值以及有无,使得控制电路26a可以向开关电路26b传输DRV信号,从而开关电路26b可以根据该DRV信号实现导通或关断。
图6示出了ADIM信号、PWM信号和ISEN信号的波形示意图。从图6可以看出,PWM信号是一个高频的信号,一种是频率范围位于18K HZ-300M HZ之间,另一种是频率范围位于18KHZ-300M HZ之间且占空比范围是大于50%。ADIM信号是一个幅值不断变化的信号,其幅值的大小不做限定。在PWM信号和ADIM信号的共同作用下,生成的DRV信号也是一个高频的开关信号,且每个开关电路26b导通的周期中,高电平脉冲的幅值大小也会发生变化,表现出非直流特性。
其中,本实施例对控制电路26a生成DRV信号的具体过程不做限定。示例性的,图7示出了控制电路26a根据ADIM信号和PWM信号生成DRV信号的电路示意图,如图7所示,控制电路26a可以将ADIM信号和ISEN信号进行比较,产生第一比较信号。控制电路26a再根据PWM信号和第一比较信号再次经过比较器,从而将比较结果生成DRV信号。
在一个具体的实施例中,ADIM信号与ISEN信号比较后产生240HZ的信号,PWM信号通过控制电路26a内部的比较器叠加到240HZ的信号上,得到的DRV信号如图6所示,DRV信号为高频叠加波形。
进一步地,在ISEN信号不满足预设条件时,控制电路26a可以利用上述方式,根据ADIM信号、PWM信号和ISEN信号,向开关电路26b传输导通开关电路26b的DRV信号。
或者,在ISEN信号满足预设条件时,控制电路26a可以利用上述方式,根据ADIM信号、PWM信号和ISEN信号,向开关电路26b发送关断开关电路26b的DRV信号。
其中,预设条件可以根据ISEN信号的具体情况进行设置。一般情况下,电压这个参数便于检测,故当ISEN信号为电压信号时,预设条件可以设置为额定电压,该额定电压为充放电电路26d最大的充电电压。
进一步地,在开关电路26b导通时,通过预设电平可以向充放电电路26d进行充电。由于此时充放电电路26d无法向激光器组件23充电,故充放电电路26d可以驱动激光器组件23停止发光。
进一步地,在开关电路26b关断时,由于充放电电路26d已充有电,因此,基于充放电电路26d与激光器组件23之间的连接关系,充放电电路26d可以向激光器组件23进行充电,从而驱动激光器组件23发光。
其中,开关电路26b的具体结构可以包括多种。可选地,图8示出了本实用新型提供的激光器驱动电路26中开关电路26b的电路示意图。如图8所示,开关电路26b可以包括:第一N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第一电阻。
为了便于说明,图8中,第一NMOS管采用字母“V1”进行标识,第一电阻采用字母“R1”进行标识。
其中,第一电阻的第一端与控制电路26a的控制端连接,第一电阻的第二端与第一NMOS管的栅极连接,第一NMOS管的漏极与充放电电路26d的输入端连接,第一NMOS管的源极与电流检测电路26c的输入端连接。
本实施例中,第一电阻可以减缓第一NMOS管的漏极和源极之间的电阻Rds,使得Rds从无穷大变化到导通电阻Rds(on)。一般情况下,Rds(on)为0.1欧姆或者更低。若第一NMOS管的栅极不连接第一电阻,则在高压情况下,第一NMOS管的开关速率过快,容易导致周围元器件被击穿。若第一电阻的阻值过大,则第一NMOS管的开关速率会变慢,Rds从无穷大到Rds(on)需要经过一段时长,尤其在高压情况下Rds会消耗大量的功率,导致第一NMOS管发热异常,降低第一NMOS管的寿命。
需要说明的是,本实施例对第一NMOS管和第一电阻的具体数量和类型不做限定。该开关电路26b不限于上述实现方式,本实施例对此不做限定,只需满足开关电路26b包含有导通和断开功能的元器件即可。
其中,充放电电路26d的具体结构可以包括多种。继续结合图8,可选地,如图8所示,充放电电路26d可以包括:第一二极管和第一电感。
为了便于说明,图8中,第一二极管采用字母“VD1”进行标识,第一电感采用字母“L1”进行标识。
其中,第一NMOS管的漏极分别与第一二极管的正极和第一电感的第一端连接,第一二极管的负极连接有预设电平,第一二极管的负极还与激光器组件23的第一输入端连接,第一电感的第二端与激光器组件23的第二输入端连接。
本实施例中,二极管具有单向导电性,电感具有储能功能。在开关电路26b导通时,二极管短路,预设电平会给电感进行充电。在电感充电过程中,电流检测电路26c可以检测到流经电感上的电流,将该电流转换成ISEN信号传输给控制电路26a。
进一步地,当控制电路26a确定ISEN信号不满足预设条件时,控制电路26a可以控制开关电路26b保持导通状态,使得电感可以继续进行充电。当控制电路26a确定ISEN信号满足预设条件时,控制电路26a可以控制开关电路26b断开。进而,在开关电路26b断开时,二极管导通,电感存储的能量经过二极管通过激光器组件23放电。
本实施例中,控制电路26a可以将首次检测到的ISEN信号和ISEN信号满足预设条件之间的时间间隔确定为电感的充电时长。由于电感的充电时长和放电时长相同,故控制电路26a可以将电感的充电时长确定为电感的放电时长,从而控制电路26a可以继续控制开关电路26b导通,以开始下一个周期的工作过程。
需要说明的是,本实施例对二极管和电感的具体数量和类型不做限定。该充放电电路26d不限于上述实现方式,本实施例对此不做限定,只需满足充放电电路26d包含有存储功能的元器件即可。
其中,电流检测电路26c的具体结构可以包括多种。继续结合图8,可选地,如图8所示,电流检测电路26c可以包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和电容。
为了便于说明,图8中,第二电阻采用字母“R2”进行标识,第三电阻采用字母“R3”进行标识,第四电阻采用字母“R4”进行标识,电容采用字母“C”进行标识。
其中,第二电阻的第一端与第一NMOS管的栅极连接,第二电阻的第二端和第三电阻的第一端皆连接在第一NMOS管的源极和第四电阻的第一端之间,第三电阻的第二端和电容的第一端皆与控制电路26a的电流检测端连接,第四电阻的第二端和电容的第二端接地。
本实施例中,第二电阻作为泄放电阻,可以泄放掉第一NMOS管栅极和源极之间的少量静电,防止第一NMOS管产生误动作,甚至击穿第一NMOS管,起到了保护第一NMOS管的作用,还为第一NMOS管管提供了偏置电压。第三电阻和电容起到滤波的作用。第四电阻作为电流检测电路26c转换充电电流的元器件,可以向控制电路26a传输ISEN信号,起到了反馈的作用。
需要说明的是,本实施例对第二电阻、第三电阻、第四电阻和电容的具体数量和类型不做限定。该电流检测电路26c不限于上述实现方式,本实施例对此不做限定,只需满足电流检测电路26c包含转换充放电电路的充电电流的元器件即可。
在上述图5实施例的基础上,由于激光器驱动电路26中存在较多大功率元器件,容易消耗能量且成本较高,因此,为了保护激光器驱动电路26,如图9所示,本实施例的激光器驱动电路26还可以包括:保护电路26e。其中,控制电路26a的反馈端与保护电路26e的输入端连接,保护电路26e的输出端与电源电路20连接。
为了便于说明,图9中,保护电路26e的反馈端采用字母“rf”进行标识,保护电路26e的输入端采用字母“in3”进行标识,保护电路26e的输出端采用字母“out4”进行标识。
本实施例中,由于电流检测电路26c传输的ISEN信号可以表明激光器驱动电路26的工作状态,尤其可以表明开关电路26b是否存在故障(如短路)或者是否正常工作,因此,在ISEN信号表示开关电路26c存在故障时,控制电路26a可以向保护电路26e发送故障反馈信号,记为“RF信号”。
进一步地,在保护电路26e接收到故障RF信号RF时,保护电路26e可以向电源电路20发送降压信号,使得预设电压的幅值降低,这样,充放电电路26d便无法充电,激光器组件23便停止发光,从而,保护电路26e起到保护激光器驱动电路26的作用,延长了激光器驱动电路26的使用寿命,降低了元器件成本的损失。
其中,保护电路26e的具体结构可以包括多种。为了便于说明,结合图10对保护电路26e的具体结构进行详细说明。可选地,如图10所示,保护电路26e可以包括:第五电阻、第六电阻、PNP型三极管、光电耦合器、稳压二极管和第七电阻。
为了便于说明,图10中,第五电阻采用字母“R5”进行标识,第六电阻采用字母“R6”进行标识,PNP型三极管采用字母“Q2”进行标识,光电耦合器采用字母“N1”进行标识,稳压二极管采用字母“V2”进行标识,第七电阻采用字母“R7”进行标识。
本实施例中,第五电阻的第一端与控制电路26a的反馈端连接,第五电阻的第二端分别与第六电阻的第一端和PNP型三极管的基极连接,PNP型三极管的集电极接地,PNP型三极管的发射极与第六电阻的第二端连接,光电耦合器的第一端连接有供电电压,光电耦合器的第二端与第六电阻的第二端连接,光电耦合器的第四端分别与稳压二极管的负极和第七电阻的第一端连接,第七电阻的第二端与电源电路连接,稳压二极管的正极和光电耦合器的第三端接地。
本实施例中,RF信号经由第五电阻、第六电阻和PNP型三极管可以向光电耦合器的第二端,使得光电耦合器改变光电耦合器的初始状态(例如,光电耦合器可以从不发光到发光转变),这样,光电耦合器的第四端上的信号经过稳压二极管和第七电阻可以向电源电路传输该降压信号,使得电源电路降低预设电平的幅值。从而,即使控制电路26a导通开关电路26b,充放电电路26d也无法进行充电,有效保护了激光器驱动电路26。
需要说明的是,本实施例对第五电阻、第六电阻、PNP型三极管、光电耦合器、稳压二极管和第七电阻的具体数量和类型不做限定。该保护电路26e不限于上述实现方式,本实施例对此不做限定,只需满足保护电路26e包含转换充放电电路26d的充电电流的元器件即可。
另一种可行的实现方式中,在上述实施例一的基础上,激光器驱动电路26可以采用升压拓扑,以高频切换激光器组件23的发光状态。
下面,结合图11,对激光器驱动电路26的升压拓扑进行详细说明。
如图11所示,激光器驱动电路26可以包括:第一控制器、第二电感、第二NMOS管、第二二极管以及第二电容。
为了便于说明,图11中,第二电感采用字母“L2”进行标识,第二NMOS管采用字母“Q3”进行标识,第二二极管采用字母“V3”进行标识,第二电容采用字母“C2”进行标识。
其中,第二电感的第一端与第一控制器的控制端连接,第二电感的第二端与第二NMOS管的栅极连接,第二NMOS管的漏极与第二二极管的正极连接,第二二极管的负极分别与激光器组件23的第一输入端、第二电容的第一端连接,第二NMOS管的源极分别与激光器组件23的第二输入端以及第二电容的第二端连接。
值得注意的是,上述仅给出一种升压拓扑结构的激光器驱动电路26的一种实例,在此基础上,可以采用现有任意一种升压拓扑结构进行扩展。
另一种可行的实现方式中,在上述实施例一的基础上,激光器驱动电路26也可以采用降压拓扑,以高频切换激光器组件23的发光状态。
下面,结合图12,对激光器驱动电路26的降压拓扑进行详细说明。
如图12所示,激光器驱动电路26可以包括:第二控制器、第三电感、第三NMOS管、第三电容和第三二极管。
为了便于说明,图12中,第三电感采用字母“L3”进行标识,第三NMOS管采用字母“Q4”进行标识,第三二极管采用字母“V4”进行标识,第三电容采用字母“C3”进行标识。
其中,第三NMOS管的栅极与第二控制器的控制端连接,第三NMOS管的漏极与第三电感的第一端连接,第三二极管的负极连接NMOS管的漏极和第三电感的第一端在之间,第三电感的第二端分别与激光器组件23的第一输入端、第三电容的第一端连接,第三二极管的正极分别与第三NMOS管的源极、第三电容的第二端相连,第三电容的第二端还与激光器组件23的第二输入端相连。
值得注意的是,上述仅给出一种降压拓扑结构的激光器驱动电路26的一种实例,在此基础上,可以采用现有任意一种降压拓扑结构进行扩展。
需要说明的是,图11所示第一控制器和图12所示第二控制器可以采用集成芯片,也可以为多个元器件组合而成的集成电路,本实施例对第一控制器和第二控制器的具体类型和数据不做限定。
实施例四
在上述实施例一、二或者三的基础上,任意一种激光器驱动电路26可以用来驱动任意一种颜色的激光器。结合图2可以看出,DMD驱动电路21中可以包括多组输出ADIM信号和PWM信号的端口,且基于DMD驱动电路21与每个激光器驱动电路26的连接,DMD驱动电路21可以将每一组ADIM信号和PWM信号输入到对应的激光器驱动电路26中。
如图13所示,以三色激光器为例,激光器组件23中的激光器具体可以包括一个红色激光器231、一个蓝色激光器232和一个绿色激光器233。对应地,一个激光器驱动电路26与一个红色激光器231相连,控制红色激光器231的发光状态。一个激光器驱动电路26’与一个蓝色激光器232相连,控制蓝色激光器232的发光状态。一个激光器驱动电路26’’与一个绿色激光器233相连,控制绿色激光器233发光的状态。
DMD驱动电路21和电源电路20都分别与一个激光器驱动电路26、一个激光器驱动电路26’、一个激光器驱动电路26’’相连。DMD驱动电路21可以受控于TV SOC电路22(图13中未示出),TV SOC电路22可以决定DMD驱动电路21什么时刻输出怎样的一组ADIM信号和PWM信号给一个激光器驱动电路26、一个激光器驱动电路26’以及一个激光器驱动电路26’’。
其中,一个激光器驱动电路26、一个激光器驱动电路26’以及一个激光器驱动电路26’’中的任意一个激光器驱动电路都可以参考上述实施例一、实施例二或者实施例三中的描述内容,这里不再具体展开。ADIM信号和PWM信号也可以参考图6的相关介绍。
实施例五
图14为本实用新型提供的一种激光器驱动方法的流程图。如图14所示,本实施例激光器驱动方法应用于上述实施例一或者实施例二或者实施例三所示的任一的激光器驱动电路或者上述实施例所示的任一的激光器显示设备,可以由上述任一的激光器驱动电路中的处理单元通过软件和/或硬件的方式实现。如图14所示,本实施例的激光器驱动方法可以包括:
S101、接收模拟调光信号和高频脉冲调光信号,模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值,高频脉冲调光信号用于控制激光器组件电流的有无,高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间且高频脉冲调光信号的占空比范围为大于50%,或者,高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间。
S102、根据模拟调光信号和高频脉冲调光信号,驱动激光器组件发光或停止发光。
本实施例提供的激光器驱动方法可采用上述激光器驱动电路中的处理单元来执行过程,其实现方式和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
可选地,图15示出了S102中根据模拟调光信号和高频脉冲调光信号,驱动激光器组件发光或停止发光的一种具体实现方式。如图15所示,本实施例的激光器驱动方法可以包括:
S201、根据获取到的激光器驱动电路向激光器组件提供的驱动电流,得到电流检测信号。
S202、判断电流检测信号是否满足预设条件。若是,则执行S203;若否,则执行S204。
S203、根据模拟调光信号、高频脉冲调光信号和电流检测信号,驱动激光器组件发光。
S204、根据模拟调光信号、高频脉冲调光信号和电流检测信号,驱动激光器组件停止发光。
本实施例提供的激光器驱动方法可采用上述激光器驱动电路中的处理单元来执行过程,其实现方式和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图16为本实用新型提供的电子设备的硬件结构示意图。如图16所示,该电子设备100,用于实现上述任一方法实施例中对应于激光器驱动电路的操作,本实施例的电子设备100可以包括:存储器101和处理器102;
存储器101,用于存储计算机程序;
处理器102,用于执行存储器存储的计算机程序,以实现上述实施例中的激光器驱动方法。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选地,存储器101既可以是独立的,也可以跟处理器102集成在一起。
当存储器101是独立于处理器102之外的器件时,电子设备100还可以包括:
总线103,用于连接存储器101和处理器102。
可选地,本实施例还可以包括:通信接口104,该通信接口104可以通过总线103与处理器102连接。处理器102可以控制通信接口103来实现电子设备100的上述的接收和发送的功能。
本实用新型还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质包括计算机程序,计算机程序用于实现如上实施例中的激光器驱动方法。
在本实用新型所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本实用新型各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本实用新型各个实施例方法的部分步骤。
应理解,上述处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific Integrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器,还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本实用新型附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述计算机可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种激光器驱动电路,其特征在于,包括:
所述激光器驱动电路的第一输入端用于接收模拟调光信号,所述模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值;
所述激光器驱动电路的第二输入端用于接收高频脉冲调光信号,所述高频脉冲调光信号用于控制所述激光器组件电流的有无,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间且所述高频脉冲调光信号的占空比范围为大于50%,或者,所述高频脉冲调光信号的频率范围在18K HZ-300M HZ之间;
所述激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,包括:
所述激光器驱动电路的第一供电端与电源电路连接,所述电源电路用于提供预设电平,所述激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,所述激光器驱动电路的接地端接地。
3.一种激光器驱动电路,其特征在于,包括:
所述激光器驱动电路的第一输入端用于接收模拟调光信号,所述模拟调光信号用于调节激光器组件电流的幅值;
所述激光器驱动电路的第二输入端用于接收高频脉冲调光信号,所述高频脉冲调光信号用于控制所述激光器组件电流的有无;
所述激光器驱动电路的第一供电端与电源电路连接,所述电源电路用于提供预设电平,所述激光器驱动电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述激光器驱动电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接,所述激光器驱动电路的接地端接地;
所述激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光或停止发光。
4.根据权利要求1或2,或者,3所述的电路,其特征在于,所述激光器驱动电路包括:控制电路、开关电路、充放电电路和电流检测电路;
其中,所述控制电路的第一输入端用于接收所述模拟调光信号,所述控制电路的第二输入端用于接收所述高频脉冲调光信号,所述控制电路的控制端与所述开关电路的输入端连接,所述开关电路的第一输出端与所述充放电电路的输入端连接,所述充放电电路的第一供电端连接有所述预设电平,所述充放电电路的第一供电端还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述充放电电路的第二供电端与所述激光器组件的第二输入端连接;
所述电流检测电路的输入端与所述开关电路的第二输出端连接,所述电流检测电路的输出端与所述控制电路的检测端连接,所述电流检测电路的接地端接地;
所述电流检测电路,用于根据获取到的所述开关电路向所述激光器组件提供的驱动电流,向所述控制电路传输电流检测信号;
所述控制电路,用于根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输控制信号,所述控制信号用于导通或关断所述开关电路;
所述充放电电路,用于在所述开关电路导通时,通过所述预设电平进行充电,以驱动所述激光器组件停止发光;在所述开关电路关断时,向所述激光器组件充电,以驱动所述激光器组件发光。
5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,
所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号不满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路传输导通所述开关电路的控制信号;或者,
所述控制电路,具体用于在所述电流检测信号满足预设条件时,根据所述模拟调光信号、所述高频脉冲调光信号和所述电流检测信号,向所述开关电路发送关断所述开关电路的控制信号。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述开关电路包括:N型金属-氧化物-半导体NMOS管和第一电阻;
其中,所述第一电阻的第一端与所述控制电路的控制端连接,所述第一电阻的第二端与所述NMOS管的栅极连接,所述NMOS管的漏极与所述充放电电路的输入端连接,所述NMOS管的源极与所述电流检测电路的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述充放电电路包括:二极管和电感;
其中,所述NMOS管的漏极分别与所述二极管的正极和所述电感的第一端连接,所述二极管的负极连接有所述预设电平,所述二极管的负极还与所述激光器组件的第一输入端连接,所述电感的第二端与所述激光器组件的第二输入端连接。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,所述电流检测电路包括:第二电阻、第三电阻、第四电阻和电容;
其中,所述第二电阻的第一端与所述NMOS管的栅极连接,所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端皆连接在NMOS管的源极和所述第四电阻的第一端之间,所述第三电阻的第二端和所述电容的第一端皆与所述控制电路的电流检测端连接,所述第四电阻的第二端和所述电容的第二端接地。
9.根据权利要求5-8任一项所述的电路,其特征在于,所述激光器驱动电路还包括:保护电路;
其中,所述控制电路的反馈端与所述保护电路的输入端连接,所述保护电路的输出端与电源电路连接;
所述控制电路,用于在所述电流检测信号表示所述开关电路存在故障时,向所述保护电路发送故障反馈信号;
所述保护电路,用于根据所述故障反馈信号,向所述电源电路发送降压信号,所述降压信号用于降低所述预设电平的幅值,以使所述激光器组件停止发光。
10.一种激光器显示设备,其特征在于,包括:电源电路、数字微镜装置DMD驱动电路、视频系统级芯片TV SOC、激光器组件、光学处理器、DMD、镜头和M个如权利要求1-9任一项所述的激光器驱动电路,M为正整数;
其中,所述电源电路分别与所述TV SOC的供电端和每个激光器驱动电路的供电端连接,所述TV SOC的输出端与所述DMD驱动电路的输入端连接,所述DMD驱动电路的第一输出端与每个激光器驱动电路的第一输入端连接,所述DMD驱动电路的第二输出端与每个激光器驱动电路的第二输入端连接,所述DMD驱动电路的第三输出端与所述DMD的输入端连接,每个激光器驱动电路的输出端与所述激光器组件的输入端连接;
所述电源电路,用于向所述TV SOC和每个激光器驱动电路供电,以及向每个激光器驱动电路提供一个预设电平;
所述TV SOC,用于向所述DMD驱动电路提供视频信号;
所述DMD驱动电路,用于向所述DMD提供所述视频信号,以使所述DMD翻转,以及根据所述视频信号,向每个激光器驱动电路发送模拟调光信号和高频脉冲调光信号;
每个激光器驱动电路,用于根据所述模拟调光信号和所述高频脉冲调光信号,驱动所述激光器组件发光并通过所述光学处理器聚光后照射在所述DMD上,以使所述DMD通过所述镜头投影在投射设备上。
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