CN210954587U - 光源装置和投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光源装置和投影系统，涉及光源技术领域，包括比较器、开关元件和灯串，灯串通过串联的方式进行接入电源，开关元件包括多个档位，比较器包括输入端，输入端与灯串的一端相连接；比较器，用于当检测到输入端的第一电压发生变化时，控制开关元件进行档位切换操作，以使灯串转换为通过并联的方式接入电源。

Description

光源装置和投影系统

技术领域

本实用新型涉及光源技术领域，尤其是涉及一种光源装置和投影系统。

背景技术

随着科技的不断发展，投影技术广泛应用于商务、娱乐、学习等场合。其中，投影机是通过光源、合束棱镜、投影镜头等光学部件的配合，来发射光线形成透射画面，并将画面投射到投影幕布上，完成整个投影机的投影显示过程。

由上述工作原理可知，投影机中的光源属于较为重要的元件。一般投影机中的光源由多干个灯串进行串联而成，当其中一个或几个灯串出现故障时，会影响投影效果，为保证投影的正常进行，将更换整个光源，会造成光源浪费的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光源装置和投影系统，当有灯串发生故障时，将串联接入的灯串转换为并联接入的方式，保证投影效果的同时，节省资源。

第一方面，实施例提供一种光源装置，包括比较器、开关元件和灯串，所述灯串通过串联的方式进行接入电源，所述开关元件包括多个档位，所述比较器包括输入端，所述输入端与所述灯串的一端相连接；

当所述比较器检测到所述输入端的第一电压发生变化时，控制所述开关元件进行档位切换操作，以使所述灯串转换为通过并联的方式接入电源；

所述电源包括非恒压源。

在可选的实施方式中，所述发光元件包括灯串。

在可选的实施方式中，所述比较器还包括参考端；

所述比较器将所述输入端的第一电压与所述参考端的第二电压进行比较，在比较结果超过电压阈值的情况下，控制所述开关元件进行档位切换操作。

在可选的实施方式中，所述灯串的数目为多个，且所述灯串包括第一灯串和第二灯串，所述第一灯串与所述第二灯串相邻。

在可选的实施方式中，所述开关元件包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关分别包括选择端、第一档位和第二档位；

所述第一开关的选择端与第一灯串的一端相连接，所述第一开关的第一档位与所述第二开关的第一档位相连接，所述第一开关的第二档位与所述第二灯串的一端相连接；

所述第二开关的选择端与所述第二灯串的另一端相连接，所述第二开关的第二档位与所述第一灯串的另一端相连接。

在可选的实施方式中，在所述比较结果未超过电压阈值的情况下，所述比较器分别控制所述第一开关的选择端和所述第二开关的选择端置于第一档位，以使所述第一灯串与所述第二灯串串联接入电源。

在可选的实施方式中，在所述比较结果超过电压阈值的情况下，所述比较器分别控制所述第一开关的选择端和所述第二开关的选择端置于第二档位，以使所述第一灯串与所述第二灯串并联接入电源。

在可选的实施方式中，所述比较器为电压比较器。

在可选的实施方式中，所述比较器包括多个，所述比较器的数目比所述灯串的数目少一个。

第二方面，实施例提供一种投影系统，包括投影机主体和如前述实施方式中任一项所述的光源装置，所述投影机主体与所述光源装置相连接。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

实施例提供一种光源装置和投影系统，灯串正常应用时通过串联方式接入电源，比较器的输入端与灯串的一端相连接，当比较器检测到比较器输入端的第一电压发生变化时，此时串联的灯串可能出现故障，为了保证其余未发生故障的灯串的正常工作运行，比较器控制开关元件进行档位切换操作，将原先能够使灯串间相串联的档位切换到使灯串间相并联的方式接入电源，此时各个灯串间并联连接，故障灯串并不影响其余灯串的工作状态，保证投影效果的同时，节省资源。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术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实用新型的一些实施方式，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为激光投影机的光源平面图之一；

图2为激光投影机的光源平面图之二；

图3为光源装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

图标：10-比较器；20-第一开关；30-第二开关。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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。

图1为当前激光投影机所使用的光源平面图。投影机中的光源含有多排灯，作为一种可选的实施例，光源包括1-4排灯珠，可根据实际情况进行修改，并不局限于此。其中，每排串联有多个灯珠。如图1所示的一种结构中，投影机分布有4排灯珠，每排有5个灯珠，共有20个灯珠。

现有的控制方式见图2，每两排灯珠为一组，灯串1与灯串2串联为一组，灯串3与灯串4串联为另外一组，如图2中所示，灯串1的负极与灯串2的正极连在一起，灯串1的正极与灯串2的负极为新的光源组①的正负极，灯串3与灯串4做同样处理。此种控制方式可省去两组驱动，即只需两组驱动就可以点亮4排灯珠。

但在实际应用过程中，当一组灯中的其中一串坏掉的时候，就会造成与它一起串联的另外一串断路不良，使得光源浪费。

具体地，如图3所示，常规的单个灯组的电路设计包括两灯串，灯串1，灯串2串联在一起接入驱动电路，驱动电路是一个恒流源，电流输出恒定，电压会根据实际的电压进行调整。目前会发生的状况是当其中一个灯串中的一个灯珠发生烧坏而出现断路时，就会造成整个灯组的失效，从而造成光源的亮度的明显降低。而若将整个灯组进行更换，灯组中的另一个灯串并没有损坏，造成资源浪费的情况。

目前的光源控制系统需要避免这种因一灯串断路而造成的整组无法使用的情况。

作为一种可选的实施方式，可在同一灯组的各个灯串两端分别并联接入电压检测功能的电路，用来检测对应的灯串的电压情况，以获知是否灯串内部出现断路情况，当断路时，控制器控制开关闭合，使得出现断路的灯串的正负极短路，以保证没有断路的灯串正常工作。但此种方式较为复杂，且当灯串工作电压过高时，电压检测电路中的稳压管稳压值要求很高，普通稳压管难以满足性能要求，且体积较大，进而会影响电路板的设计。此外，其中控制器器件的封装，价格较高并会影响电路板的体积。

基于此，本实用新型实施例提供的一种光源装置和投影系统，当有灯串发生故障时，将串联接入的灯串转换为并联接入的方式，保证投影效果的同时，节省资源。

下面通过实施例进行详细描述。

图4为本实用新型实施例提供的一种光源装置的结构示意图。

本实用新型实施例提供的光源装置，包括比较器10、开关元件和灯串，灯串通过串联的方式进行接入电源，开关元件包括多个档位，比较器10包括输入端，输入端与灯串的一端相连接；

比较器10，用于当检测到输入端的第一电压发生变化时，控制开关元件进行档位切换操作，以使灯串转换为通过并联的方式接入电源。

在实际应用的优选实施例中，灯串正常应用时通过串联方式接入电源，比较器10的输入端与灯串的一端相连接，当比较器10检测到比较器10输入端的第一电压发生变化时，此时串联的灯串可能出现故障，为了保证其余未发生故障的灯串的正常工作运行，比较器10控制开关元件进行档位切换操作，将原先能够使灯串间相串联的档位切换到使灯串间相并联的方式接入电源，此时各个灯串间并联连接，故障灯串并不影响其余灯串的工作状态，保证投影效果的同时，节省资源。

在可选的实施方式中，驱动电路中的电源包括非恒压源，即除恒压源之外的电源。这里，本实用新型实施例以恒流源为例进行说明。

这里，为保证比较器能够通过输入端与参考端的电压比较情况，来判断灯串的工作状态，本实用新型实施例所应用的电源，在灯串断路时电源两端的电压，与在灯串通过串联的方式进行接入时电源两端的电压不同，即非恒压源。若电源为恒压源，比较器的输入端检测的电压值恒定不变，此时，无法根据电压变化情况判断灯串工作状态。

在可选的实施方式中，如图4所示，比较器10还包括参考端，且有一端接入Vcc使能端，一端接地；

比较器10用于将输入端的第一电压与参考端的第二电压进行比较，在比较结果超过电压阈值的情况下，控制开关元件进行档位切换操作，以使灯串由串联接入切换为并联接入。

其中，参考端的电压阈值可根据驱动电路的具体情况进行数值变更，在此并不对参考端的电压阈值进行设定，本领域技术人员能够根据实际情况进行获知。

作为一种可选的实施例，驱动电路中的比较器10一般为电压比较器10，也可根据实际情况选择其他类型比较器10。

在可选的实施方式中，开关元件包括第一开关20和第二开关30，第一开关20和第二开关30分别包括选择端、第一档位1和第二档位2；

第一开关20的选择端与第一灯串的一端相连接，第一开关20的第一档位1与第二开关30的第一档位1相连接，第一开关20的第二档位2与第二灯串的一端相连接；

第二开关30的选择端与第二灯串的另一端相连接，第二开关30的第二档位2与第一灯串的另一端相连接。

在可选的实施方式中，灯串的数目可为多个，灯串包括第一灯串和第二灯串。

这里，当灯串的数目为多个时，可通过设置相邻的第一灯串与第二灯串，并在相邻的两个灯串之间设置开关元件，以保证能够实现电路中所有灯串都可被切换成并联状态。

在可选的实施方式中，比较器10包括多个，比较器10的数目比灯串的数目少一个。

这里，当光源中灯串数量为多个时，作为一种优选实施例，比较器10、开关元件的数量也根据灯串数量进行相应调整，比较器10用于控制相邻两个灯串间的连接，即若灯串包括3个时，此时需要2个比较器10，分别对灯串间的开关元件进行切换控制，此时第一比较器10的输入端与第一灯串的一端相连接，第二比较器10的输入端与第二灯串的一端相连接。当灯串数量为4、5等其他数量时，与上同理，因此，可知比较器10的数量为将灯串的设置数目进行减1操作后的数目。

其中，比较器10的数目与开关元件的数目相对应。

作为另一种可能的实施例，对于多个灯串的情况，比较器10也可只包括一个，此时，开关元件的数目比灯串的数目少一个。当比较器10检测到第一电压发生变化时，控制所有的开关元件进行切换操作，以使多个灯串同时由串联方式切换为并联方式接入电源。

需要说明的是，光源中的灯串的数量可为多个，如2、3、4、5、6、7、8、9、10等，图4中示出的灯串数量为2的情况，是一种示范性的优选实施例，下述实施例均以灯串数量为2的情况进行说明。

在可选的实施方式中，若当前光源中的灯串曾发生故障，通过前述的本实用新型实施例提供的方式，将串联接入的灯串转换为并联方式接入。此时，使用者将故障的灯串进行更换，更换后，光源中的各个灯串都是正常状态，此时比较器检测到的电压处于正常情况，可控制开关元件将灯串接入方式由串联切换为并联方式，具体为：

比较器10还用于在比较结果未超过电压阈值的情况下，分别控制第一开关20的选择端和第二开关30的选择端置于第一档位1，以使第一灯串与第二灯串串联接入电源。

在可选的实施方式中，若此时光源中有灯串出现故障，则比较器检测出电压超过电压阈值，控制开关元件将串联接入方式切换为并联方式，具体为：

比较器10还用于在比较结果超过电压阈值的情况下，分别控制第一开关20的选择端和第二开关30的选择端置于第二档位2，以使第一灯串与第二灯串并联接入电源。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的光源装置结构简单，无需对各个灯串的状态进行检测，即仅通过比较器的输入端检测电压的变化情况是否符合要求，即可判断出当前的串联灯串电路中是否有灯串发生故障，若有故障发生，将串联方式切换为并联接入方式，使得故障的灯串不会影响其余正常灯串的工作状态。无需采用复杂的结构器件，来检测判断出是串联灯串中的哪一个发生故障，进而再对灯串的连接方式进行切换，电路简单可靠，成本低。

在实际应用中，若当前处于正常工作条件下，开关元件都处于第一档位1的位置，灯串1与灯串2处于串联状态。当其中一灯串出现断路时，因为此时其中一灯串处于断路状态，整组全部处于断路状态，所以比较器的V输入端的第一电压相比正常工作是的电压就会变化，此时，比较器触发开关元件到第二档位2的位置，以使灯串1与灯串2实现并联的连接。

当恒流源电路没有接入灯串，即灯串开路或是断路的情况下，恒流源因为没有负载，其电压低于工作电压。如，灯串1正常工作时的电压为21V，两灯串串联后的工作电压为42V，恒流源没有负载时的电压为30V。V参考端可以设置为33V。开关元件初始状态下可处于第一档位1位置，正常工作时，V输入端的第一电压42V高于V参考端的第二电压33V，电压比较器输出的控制信号保持开关元件在第一档位1位置。当其中一组灯串断路时，V输入端的第一电压降为30V，电压比较器输出信号控制开关元件置于第二档位2位置。实现单路的保护。

本实用新型实施例通过比较正常工作与断路时的电路参数的差别，实现对其中状态正常的灯串电路进行保护。

作为一种可选的实施例，还可提供一种投影系统，包括投影机主体和如前述实施方式中任一项的光源装置，该投影机主体与光源装置相连接，采用了前述实施方式中光源装置的投影机可在灯串发生故障时，通过比较器对开关元件的切换控制，实现灯串的连接方式的切换，由串联转换为并联，进而不会使得故障的灯串影响光源装置的发光情况，以保证投影系统的投影效果。

其中，投影系统中的光源可包括阵列光源(Multi-Chip Laser，MCL)光源。

本实用新型实施例提供的投影系统，与上述实施例提供的光源装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

在本实用新型实施例的描述中，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，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，又例如，多个单元或组件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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元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单元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单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光源装置，其特征在于，包括比较器、开关元件和至少两个发光元件，所述发光元件通过串联的方式进行接入电源，所述开关元件包括多个档位，所述比较器包括输入端，所述输入端与所述发光元件的一端相连接；

当所述比较器检测到所述输入端的第一电压发生变化时，控制所述开关元件进行档位切换操作，以使所述发光元件转换为通过并联的方式接入电源；

所述电源包括非恒压源。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述发光元件包括灯串。

3.根据权利要求2所述的光源装置，其特征在于，所述比较器还包括参考端；

所述比较器将所述输入端的第一电压与所述参考端的第二电压进行比较，在比较结果超过电压阈值的情况下，控制所述开关元件进行档位切换操作。

4.根据权利要求3所述的光源装置，其特征在于，所述灯串的数目为多个，且所述灯串包括第一灯串和第二灯串。

5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述开关元件包括第一开关和第二开关，所述第一开关和所述第二开关分别包括选择端、第一档位和第二档位；

所述第一开关的选择端与第一灯串的一端相连接，所述第一开关的第一档位与所述第二开关的第一档位相连接，所述第一开关的第二档位与所述第二灯串的一端相连接；

所述第二开关的选择端与所述第二灯串的另一端相连接，所述第二开关的第二档位与所述第一灯串的另一端相连接。

6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，在所述比较结果未超过电压阈值的情况下，所述比较器分别控制所述第一开关的选择端和所述第二开关的选择端置于第一档位，以使所述第一灯串与所述第二灯串串联接入电源。

7.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，在所述比较结果超过电压阈值的情况下，所述比较器分别控制所述第一开关的选择端和所述第二开关的选择端置于第二档位，以使所述第一灯串与所述第二灯串并联接入电源。

8.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述比较器为电压比较器。

9.根据权利要求4所述的光源装置，其特征在于，所述比较器包括多个，所述比较器的数目比所述灯串的数目少一个。

10.一种投影系统，其特征在于，包括投影机主体和如权利要求1-9中任一项所述的光源装置，所述投影机主体与所述光源装置相连接。

Images