激光投影设备的制作方法

激光投影设备
1.本技术是基于中国发明申请201910537287.4(2019-06-20)，发明名称：激光投影设备的分案申请。
技术领域
2.本发明属于激光投影显示领域，特别涉及一种激光投影设备。


背景技术：

3.诸如超短焦激光电视等激光投影设备因其具有色彩纯度高、色域大和亮度高等优点，被广泛应用于显示领域。
4.目前的激光电视包括光源系统以为激光电视提供三色的投影光源。该光源系统通常包括激光光源、荧光轮和滤色轮，该激光光源通常为用于出射蓝色激光的蓝色激光器。该蓝色激光时序性地照射至荧光轮的三个不同的区域上，从而产生三色光，该三种颜色的光依次通过滤色轮进行过滤处理，得到纯度更高的三色光。但是，由于该光源系统通过将蓝色激光照射至荧光轮以产生三色光，这样提升了对荧光轮的控制要求，且荧光轮产生的三色光的颜色效果较差。因此，一种全三色光源系统应运而生，该全三色光源系统的激光光源包括三种颜色的激光器，以便直接产生三色光。
5.由于全三色光源系统中激光光源包括的激光器数量的增多，因此，亟需一种可以控制具有较多激光器的激光光源的驱动装置的激光投影设备。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种激光投影设备，可以解决无法驱动具有较多激光器的激光光源的问题。所述技术方案如下：
7.第一方面，提供了一种激光投影设备，所述激光投影设备包括：激光光源，以及与所述激光光源连接的激光光源的驱动装置，所述激光光源包括封装有三色激光发光芯片的激光器组件；所述激光光源的驱动装置包括：
8.显示控制电路以及与所述三色激光发光芯片对应的三个激光器驱动电路，所述三个激光器驱动电路分别与所述三色激光发光芯片对应的引脚连接；
9.所述显示控制电路与三个所述激光器驱动电路连接，用于基于待显示图像的三个基色分量生成与所述三色激光发光芯片对应的三个脉冲宽度调制pwm信号，将每个所述pwm信号传输至对应的所述激光器驱动电路；以及，将所述三色激光发光芯片对应的三个使能信号分别传输至对应的激光器驱动电路；
10.每个所述激光器驱动电路用于在接收到的使能信号为有效电位时，根据接收到的所述pwm信号的电压，将驱动电压或驱动电流加载至对应颜色的激光发光芯片的引脚上。
11.本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：
12.本发明实施例提供的激光投影设备中，显示控制电路可以生成与每个颜色的激光发光芯片对应的pwm信号和使能信号，并可以将生成的信号传输至对应的激光器驱动电路，
该激光器驱动电路进而可以根据该pwm信号和使能信号将驱动电压或驱动电流加载至对应颜色的激光发光芯片的引脚上，从而驱动每个颜色的激光发光芯片发光，由此实现了对每个激光发光芯片的独立控制。
13.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明的实施例，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。
15.图1是本发明实施例提供的一种光源系统的局部结构示意图；
16.图2是本发明实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图；
17.图3是本发明实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图；
18.图4是本发明实施例提供的一种数模转换器的结构示意图；
19.图5是本发明实施例提供的一种红色激光发光芯片对应的选择电路的结构示意图；
20.图6是本发明实施例提供的一种绿色激光发光芯片对应的选择电路的结构示意图；
21.图7是本发明实施例提供的一种蓝色激光发光芯片对应的选择电路的结构示意图；
22.图8是本发明实施例提供的一种激光光源的驱动装置的局部结构示意图；
23.图9是本发明实施例提供的一种红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路的结构示意图；
24.图10是本发明实施例提供的一种绿色激光发光芯片对应的激光器驱动电路的结构示意图；
25.图11是本发明实施例提供的一种蓝色激光发光芯片对应的激光器驱动电路的结构示意图；
26.图12是本发明实施例提供的一种驱动芯片的内部结构示意图；
27.图13是本发明实施例提供的一种激光板的结构示意图；
28.图14是本发明实施例提供的使能信号的时序示意图；
29.图15是本发明实施例提供的一种激光光源的结构示意图；
30.图16是本发明实施例提供的一种激光光源的等效电路图；
31.图17是本发明提供的一种激光投影设备的结构示意图。
32.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参考图1，其示出了一种光源系统的局部结构示意图。如图1所示，目前的全三色光源系统通常包括激光光源10、两个二向色镜20、反射镜30、扩散轮40和光棒50。激光光源10可以包括封装有三色激光发光芯片的激光器组件，该激光器组件包括：两个用于发出红色激光的红色激光发光芯片101、一个用于发出绿色激光的绿色激光发光芯片102和一个用于发出蓝色激光的蓝色激光发光芯片103。其中，两个红色激光发光芯片101发出的红色激光均可以经过一个二向色镜201透射至扩散轮40上。绿色激光发光芯片102发出的绿色激光可以先经过另一个二向色镜202反射至该一个二向色镜201上，然后经过该一个二向色镜201透射至扩散轮40上。蓝色激光发光芯片103发出的蓝色激光可以先经过反射镜30反射至另一个二向色镜202上，然后依次经过该另一个二向色镜202和该一个二向色镜201透射至扩散轮40上。照射至扩散轮40上的激光经过扩散轮40的匀光后，照射至光棒50内，在该光棒50的匀光作用下，实现三色光源。
35.但是，由于上述激光光源包括的激光发光芯片数量的增多，因此，亟需一种可以控制具有较多激光发光芯片的激光光源的驱动装置的激光投影设备。
36.本发明实施例提供了一种激光投影设备。如图2所示，该激光投影设备的光源系统包括：激光光源10，以及与该激光光源10连接的激光光源的驱动装置00，激光光源10包括封装有三色激光发光芯片的激光器组件。示例的，本发明实施例以该三色激光发光芯片包括为红色激光发光芯片100a、绿色激光发光芯片100b和蓝色激光发光芯片100c为例进行说明。
37.该激光光源的驱动装置00可以包括：显示控制电路01以及与三色激光发光芯片对应的三个激光器驱动电路02，该三个激光器驱动电路02分别与三色激光发光芯片对应的引脚连接。
38.参考图2可以看出，显示控制电路01分别与三个激光器驱动电路02连接。显示控制电路01用于基于待显示图像的三个基色分量生成与三色激光发光芯片对应的三个脉冲宽度调制(pwm，pulse width modulation)信号，将每个pwm信号传输至对应的激光器驱动电路02。以及，将三色激光发光芯片对应的三个使能信号分别传输至对应的激光器驱动电路02。其中，pwm信号用于控制激光器的亮度。每个颜色的激光发光芯片对应的使能信号可以是基于对应颜色的激光发光芯片在驱动周期内的点亮时长生成的，可以用于控制该对应颜色的激光发光芯片的点亮时长。
39.每个激光器驱动电路02用于在接收到的使能信号为有效电位(例如，高电位，又称高电平)时，根据接收到的pwm信号的电压，将驱动电压或驱动电流加载至对应颜色的激光发光芯片的引脚上。
40.示例的，如图2所示，在本发明实施例中，激光光源10包括包括封装有三色激光发光芯片的激光器组件。该三色激光发光芯片包括红色激光发光芯片100a、绿色激光发光芯片100b和蓝色激光发光芯片100c。则激光光源的驱动装置可以包括与该三个颜色的激光发光芯片对应的三个激光器驱动电路02。
41.该显示控制电路01可以基于待显示图像的红色基色分量生成与红色激光发光芯片对应的红色pwm信号r_pwm，基于待显示图像的绿色基色分量生成与绿色激光发光芯片对
应的绿色pwm信号g_pwm，基于待显示图像的蓝色基色分量生成与蓝色激光发光芯片对应的蓝色pwm信号b_pwm。并且，该显示控制电路01可以基于红色激光发光芯片在驱动周期内的点亮时长，生成与红色激光发光芯片对应的使能信号r_en，基于绿色激光发光芯片在驱动周期内的点亮时长，生成与绿色激光发光芯片对应的使能信号g_en，基于蓝色激光发光芯片在驱动周期内的点亮时长，生成与蓝色激光发光芯片对应的使能信号b_en。
42.综上所述，本发明实施例提供的激光投影设备中，显示控制电路可以生成与每个颜色的激光发光芯片对应的pwm信号和使能信号，并可以将生成的信号传输至对应的激光器驱动电路，该激光器驱动电路进而可以根据该pwm信号和使能信号将驱动电压或驱动电流加载至对应颜色的激光发光芯片的引脚上，从而驱动每个颜色的激光发光芯片发光，由此实现了对每个颜色的激光发光芯片的独立控制。
43.可选的，该显示控制电路01可以为数字光处理(dlp，digital light processing)芯片，该dlp芯片可以是dlpc6421芯片，或者，该dlp芯片可以是ddp4422芯片。
44.图3是本发明实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。如图3所示，激光光源的驱动装置00还可以包括：数模转换器(dac，digital to analog converter)03。数模转换器03分别与显示控制电路01和三个激光器驱动电路02连接。
45.其中，显示控制电路01用于将三个pwm信号传输至数模转换器03。数模转换器03用于将接收到的每个pwm信号转换为模拟信号，并将每个模拟信号传输至对应的激光器驱动电路02。
46.图4是本发明实施例提供的一种数模转换器的结构示意图。如图3和图4所示，该数模转换器03至少具有ina引脚、inb引脚和inc引脚共三个输入引脚，以及vouta引脚、voutb引脚和voutc引脚共三个输出引脚。该数模转换器03还可以包括/pd引脚、idvcc引脚、vcc引脚、ref引脚、gnd1引脚、gnd2引脚、refsel引脚和idlsel引脚。
47.其中，ina引脚、inb引脚和inc引脚可以均与显示控制电路01连接，分别用于接入显示控制电路01传输的红色pwm信号r_pwm，绿色pwm信号g_pwm以及蓝色pwm信号b_pwm。
48.vouta引脚、voutb引脚和voutc引脚可以分别与三个激光器驱动电路02连接，分别用于将由红色pwm信号r_pwm转换得到模拟信号r1_pwm输出至与红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路，将由绿色pwm信号g_pwm转换得到模拟信号g1_pwm输出至与绿色激光发光芯片对应的激光器驱动电路，以及将由蓝色pwm信号b_pwm转换得到模拟信号b1_pwm输出至与蓝色激光发光芯片对应的激光器驱动电路。该模拟信号b1_pwm、模拟信号g1_pwm以及模拟信号r1_pwm均为模拟直流电压信号。
49./pd引脚、idvcc引脚、vcc引脚和ref引脚均通过并联的电容c1和电容c2接地，且均与电源端vcc1连接。gnd1引脚、gnd2引脚和idlsel引脚均接地，refsel引脚分别与电源端vcc2和电容c3的一端连接，电容c3的另一端接地。其中，电源端vcc1和电源端vcc2提供的电压均可以为5v(伏特)。电容c1、电容c2和电容c3的参数均为100nf(纳法)/16v(也即是，电容c1、电容c2和电容c3的电容容量均为100nf，额定电压均为16v)。
50.可选的，如图3所示，激光光源的驱动装置00还包括：与三色激光发光芯片对应的三个选择电路04。每个选择电路04分别与显示控制电路01、数模转换器03以及对应的一个激光器驱动电路02连接。
51.其中，显示控制电路01，还用于将每个使能信号传输至对应的选择电路04。数模转
换器03，还用于将每个模拟信号传输至对应的选择电路04。每个选择电路04，用于在接收到的使能信号为有效电位时，将接收到的模拟信号传输至对应的激光器驱动电路02。
52.示例的，如图3所示，该激光光源的驱动装置00可以包括与该三个颜色的激光器对应的三个选择电路04。
53.显示控制电路01可以将红色激光发光芯片对应的使能信号r_en、绿色激光发光芯片对应的使能信号g_en，以及蓝色激光发光芯片对应的使能信号b_en分别传输至对应的选择电路04。数模转换器03可以将红色pwm信号对应的模拟信号r1_pwm、绿色pwm信号对应的模拟信号g1_pwm，以及蓝色pwm信号对应的模拟信号b1_pwm分别传输至对应的选择电路04。
54.红色激光发光芯片对应的选择电路04可以在接收到的使能信号r_en为有效电位时，将模拟信号r1_pwm传输至对应的激光器驱动电路02。绿色激光发光芯片对应的选择电路04可以在接收到的使能信号g_en为有效电位时，将模拟信号g1_pwm传输至对应的激光器驱动电路02。蓝色激光发光芯片对应的选择电路04可以在接收到的使能信号b_en为有效电位时，将模拟信号b1_pwm传输至对应的激光器驱动电路02。
55.图5是本发明实施例提供的一种红色激光发光芯片对应的选择电路的结构示意图，本发明实施例以该红色激光发光芯片对应的选择电路为例，对选择电路的结构进行说明。参考图5，该红色激光发光芯片对应的选择电路04a可以包括：适配子电路041和选择子电路042。
56.适配子电路041分别与显示控制电路01和选择子电路042连接，用于将接收到的使能信号r_en的电压转换至选择子电路042的额定电压，并将电压转换后的使能信号r_en传输至选择子电路042。
57.选择子电路042还与数模转换器03连接，用于在接收到的使能信号r_en为有效电位时，将接收到的模拟信号r1_pwm传输至对应的激光器驱动电路02。
58.可选的，参考图5，该适配子电路041可以包括运算放大器a1、电阻r1、电容c4和电容c5。运算放大器a1至少具有第一端口、第二端口、第三端口、第四端口以及第五端口。第一端口和第三端口均接地。第二端口与显示控制电路01连接，用于接收使能信号r_en。该第二端口还与并联的电阻r1和电容c4的一端连接，并联后的电阻r1和电容c4的另一端接地。其中，当接收的使能信号r_en中包含有尖刺，或者该使能信号r_en的纹波较大时，电容c4可以用于滤除该使能信号r_en的尖刺部分，或者，滤除该使能信号r_en的纹波较大的部分。第四端口与选择子电路042连接。第五端口分别与电源端vcc3和电容c5的一端连接，电容c5的另一端接地。
59.参考图5，该选择子电路042可以包括二选一选择器0421。二选一选择器0421可以包括sel引脚和a引脚共两个输入引脚，b0引脚和b1引脚共两个输出引脚。该二选一选择器0421还包括vcc引脚和gnd引脚。sel引脚分别与适配子电路041中运算放大器a1的第四端口和电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与电源端vcc4连接。vcc引脚分别与电源端vcc5和电容c6的一端连接，电容c6的另一端接地。a引脚分别与数模转换器03的vouta引脚，以及并联的电阻r3和电容c7的一端连接，用于接收数模转换器03传输的模拟信号r1_pwm，并联后的电阻r3和电容c7的另一端接地。其中，当接收的数模转换器03传输的模拟信号r1_pwm中包含有尖刺，或者该模拟信号r1_pwm的纹波较大时，电容c7可以用于滤除该模拟信号r1_pwm的尖刺部分，或者，滤除该模拟信号r1_pwm的纹波较大的部分。b1引脚与红色激光发光芯片
对应的激光器驱动电路02连接，用于为该激光器驱动电路提供经过选择后的红色pwm模拟信号r2_pwm信号。gnd引脚和b0引脚均接地。
60.其中，电源端vcc3、电源端vcc4和电源端vcc5提供的电压均可以为5v。电阻r1至电阻r3的阻值均可以为10kω(千欧)。电容c4和电容c7的参数可以为100n/16v/nc(也即是电容c4和电容c7的电容容量均为100nf，额定电压均为16v，且该电容c4和电容c7为备用电容，暂不连接)，电容c5和电容c6的参数可以为100n/16v。
61.当sel引脚输入的使能信号r_en为有效电位时，b1引脚可以输出由a引脚输入的模拟信号r1_pwm，实现使能信号和模拟信号的同步。同时，由于适配子电路041可以实现对使能信号的电平转换，使得由显示控制电路01传输的使能信号的电压大小可以适配选择子电路042的sel端口的电压大小，保证选择子电路042的正常工作。
62.示例的，假设显示控制电路01输出的每个使能信号的电压为3.3v，选择子电路042中，sel引脚的额定电压为5v。每个适配子电路041可以通过该运算放大器a1将3.3v的使能信号en转换成5v的使能信号en，将转换后的使能信号传输至选择子电路042的sel引脚。
63.图6是本发明实施例提供的一种绿色激光发光芯片对应的选择电路04b的结构示意图，图7是本发明实施例提供的一种蓝色激光发光芯片对应的选择电路04c的结构示意图。该两个选择电路的结构和连接关系均可以参考图5所示的红色激光发光芯片对应的选择电路04a，本发明实施例对此不再赘述。
64.可选的，如图3所示，激光光源的驱动装置00还包括：缓冲电路05，缓冲电路05分别与显示控制电路01、数模转换器03和选择电路04连接。
65.该显示控制电路01，用于将每个pwm信号和每个使能信号传输至缓冲电路05。缓冲电路05，用于对接收到的每个pwm信号和每个使能信号分别进行缓冲处理，将缓冲处理后的每个pwm信号输出至数模转换器03，并将缓冲处理后的每个使能信号输出至对应的选择电路04。
66.示例的，图8是本发明实施例提供的一种激光光源的驱动装置的局部结构示意图。如图3和图8所示，该缓冲电路05可以包括缓冲(buffer)芯片u1。显示控制电路01可以包括用于输出红色pwm信号r_pwm的gpio-04引脚、用于输出绿色pwm信号g_pwm的gpio-05引脚、用于输出蓝色pwm信号b_pwm的gpio-06引脚、用于输出红色激光发光芯片对应的使能信号r_en的gpio-24引脚、用于输出绿色激光发光芯片对应的使能信号g_en的gpio-25引脚和用于输出蓝色激光发光芯片对应的使能信号b_en的gpio-26引脚。
67.buffer芯片u1可以包括a1至a3引脚，a5至a7引脚，a10引脚共七个输入引脚，以及y1至y3引脚，y5至y7引脚，y10引脚共七个输出引脚。该u1还包括引脚、gnd引脚、vcc引脚和引脚。
68.其中，a1引脚分别与gpio-04引脚和电阻r4的一端连接，用于接收该显示控制电路01提供的红色pwm信号r_pwm。a2引脚分别与gpio-05引脚和电阻r5的一端连接，用于接收该显示控制电路01提供的绿色pwm信号g_pwm。a3引脚分别与gpio-06引脚和电阻r6的一端连接，用于接收该显示控制电路01提供的蓝色pwm信号b_pwm。
69.a5引脚分别与gpio-24引脚和电阻r9的一端连接，用于接收该显示控制电路01提供的使能信号r_en。a6引脚分别与gpio-25引脚和电阻r8的一端连接，用于接收该显示控制电路01提供的使能信号g_en。a7引脚分别与gpio-26引脚和电阻r7的一端连接，用于接收该
显示控制电路01提供的使能信号b_en。
70.电阻r4的另一端、电阻r5的另一端、电阻r6的另一端、电阻r7的另一端、电阻r8的另一端、电阻r9的另一端、引脚以及引脚均接地。vcc引脚分别与电感l1的一端和电容c8的一端连接，且电感l1另一端与电源端vcc6连接，电容c8的另一端接地。
71.y1引脚与数模转换器03的ina引脚连接，用于为该数模转换器03提供经过缓冲处理后的红色pwm信号r_pwm。y2引脚与数模转换器03的inb引脚连接，用于为该数模转换器03提供经过缓冲处理后的绿色pwm信号g_pwm。y3引脚与数模转换器03的inc引脚连接，用于为该数模转换器03提供经过缓冲处理后的蓝色pwm信号b_pwm。
72.y5引脚与红色激光发光芯片对应的选择电路04中运算放大器a1的第二端口连接，用于为该选择电路04提供使能信号r_en。y6引脚与绿色激光发光芯片对应的选择电路04中运算放大器a1的第二端口连接，用于为该选择电路04提供使能信号g_en。y7引脚与蓝色激光发光芯片对应的选择电路04中运算放大器a1的第二端口连接，用于为该选择电路04提供使能信号b_en。
73.a10引脚分别与总控制端口lmpctrl和外接总控制端口en连接，该总控制端口lmpctrl可以与显示控制电路01连接，外接总控制端口en可以与外接单片机连接。y10引脚与该驱动芯片u2的电源引脚所连接的外接供电电路连接。总控制端口lmpctrl和外接总控制端口en均用于控制buffer芯片u1的y10引脚输出的led_en信号的电位。其中，在该led_en信号为有效电位时，外接供电电路可以向驱动芯片u2供电，在该led_en信号为无效电位时，外接供电电路停止向驱动芯片u2供电。
74.其中，电源端vcc6提供的电压可以为3v。电阻r4至电阻r9的阻值可以为10kω。电容c8的参数可以为100n/16v。电感l1的型号可以为blm15ag121sn1d。
75.由于显示控制电路01传输的pwm信号和使能信号通过缓冲电路传输至后续电路，因此，增强了传输至后续电路的pwm信号和使能信号的驱动能力，保障了后续电路的稳定高效运行。
76.图9是本发明实施例提供的一种红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路的结构示意图。以图9所示的结构为例，对该激光器驱动电路的结构进行说明。如图9所示，红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02a可以包括：驱动芯片u2以及与该驱动芯片u2连接的外接子电路。该外接子电路还与对应的红色激光发光芯片的引脚连接。
77.外接子电路用于检测对应的红色激光发光芯片的引脚的驱动电流，并将驱动电流传输至驱动芯片。驱动芯片u2，用于在接收到使能信号为有效电位时，根据驱动电流调节向外接子电路输出的驱动信号的占空比。外接子电路，还用于根据驱动信号的占空比，调节驱动电压。
78.参考图9，该驱动芯片u2至少包括rt引脚、drv引脚、isen引脚、adim引脚和pwm引脚。外接子电路可以包括正极输出端口ld3+和负极输出端口ld3-。
79.其中，驱动芯片u2的adim引脚可以通过分压电阻与红色激光发光芯片对应的选择电路04连接，例如可以与该选择电路04中二选一选择器0421的b1引脚连接，用于接收该选择电路04提供的红色pwm信号r2_pwm。
80.示例地，如图9所示，驱动芯片u2的adim引脚可以分别与电阻r10的一端和电阻r11的一端连接，该电阻r10的另一端接地，且电容c9与电阻r10并联，电阻r11的另一端与电阻
r12的一端连接，该电阻r12的另一端与红色激光发光芯片对应的选择电路04连接，用于接收该选择电路04提供的红色pwm信号r2_pwm。该电阻r12的另一端还与电阻r13的一端连接，电阻r13的另一端接地。该电阻r10、电阻r11和电阻r12为分压电阻，能够对选择电路04提供的红色pwm信号r2_pwm进行分压，使得分压后的模拟信号的电压可以匹配驱动芯片u2的adim引脚的额定电压。
81.驱动芯片u2的isen引脚可以与采样电阻连接。示例地，驱动芯片u2的isen引脚可以通过电阻r14与采样电阻risen的一端连接，该采样电阻risen的一端还与负极输出端口ld3-连接，且该驱动芯片u2的isen引脚可以通过电容c10与采样电阻risen的另一端连接，该采样电阻risen的另一端接地。其中，采样电阻risen可以包括并联的电阻r15、电阻r16、电阻r17和电阻r18。该驱动芯片u2可以通过采样电阻risen实现对红色激光发光芯片的驱动电流的检测。
82.驱动芯片u2的drv引脚可以与开关场效应管q1连接。示例地，驱动芯片u2的drv引脚可以与开关场效应管q1的栅极连接。开关场效应管q1的源极分别与采样电阻risen的一端和变压器l2的一端连接，该变压器l2的另一端与负极输出端口ld3-连接。开关场效应管q1的漏极与电源端vdd2连接。驱动芯片u2的drv引脚输出的信号可以控制开关场效应管q1的开关状态，从而使得该开关场效应管q1在导通状态下，连通电源端vdd2与变压器l2的一端，从而通过变压器l2改变负极输出端口ld3-的输出电压。其中，开关场效应管可以是金属-氧化物半导体(mos，metal oxide semiconductor)场效应晶体管。
83.示例的，驱动芯片u2的drv引脚可以分别与二极管d1的一端和电阻r19的一端连接，二极管d1的另一端和电阻r20的一端连接，电阻r19的另一端和电阻r20的另一端均与开关场效应管q1的栅极连接，且电阻r19的另一端和电阻r20的另一端还均通过电阻r21与采样电阻risen的一端连接。开关场效应管q1的漏极可以通过两个并联的二极管d2与电源端vdd2连接，且电源端vdd2还与电容c11的一端连接，该电容c11的另一端接地。开关场效应管q1的源极可以通过电容c12与变压器l2连接。
84.驱动芯片u2的pwm引脚可以分别与电阻r22的一端和电阻r23的一端连接，电阻r22的另一端与显示控制电路01连接，用于接收该显示控制电路01提供的红色激光发光芯片对应的使能信号r_en。电阻r23的另一端接地，电容c13与电阻r23并联。
85.驱动芯片u2的rt引脚可以与电阻r24的一端连接，该电阻r24的另一端接地。开关场效应管q1的开关频率可以由该电阻r24的阻值决定。其中，该开关场效应管q1的开关频率。
86.进一步的，驱动芯片u2还可以包括vcc引脚、st引脚、vref引脚和gnd引脚。
87.驱动芯片u2的vcc引脚可以分别与电容c14的一端和电阻r25的一端连接，电容c14的另一端接地，电阻r25的另一端与电源端vdd1连接。
88.驱动芯片u2的st引脚可以与电阻r26的一端连接，该电阻r26的另一端分别与电阻r27的一端和三极管b1的基极连接，电阻r27的另一端分别与三极管b1的发射极和告警端flg连接，三极管b1的集电极接地。该告警端flg用于在激光器驱动电路02产生电流异常时，向驱动芯片u2的电源引脚所连接的外接供电电路输出告警信号，以使得该外接供电电路停止向驱动芯片u2供电。驱动芯片u2的vref引脚可以电容c15的一端连接，电容c15的另一端接地。驱动芯片u2的gnd引脚接地，且正极输出端口ld3+与负极输出端口ld3-分别与电容
c16的两端连接。
89.其中，电源端vdd2提供的电压可以为63v。电阻r15、电阻r16和电阻r18的阻值均为0.3ω(欧)。电阻r17的阻值为5.1ω。电阻r20的阻值为22ω。电阻25的阻值为27ω。电阻r14、电阻r22和电阻r26的阻值为1kω。电阻r11和电阻r12的阻值均为3.3kω。电阻r10、电阻r21和电阻r27的阻值均为10kω。电阻r23的阻值为20kω。电阻r24的阻值为51kω。电阻r19的阻值为68kω。电阻r13的阻值为100kω。电容c9、电容c10、电容c11、电容c12、电容c13、电容c14、电容c15和电容c16的参数依次可以为22nf/50v、100pf(皮法)/50v、100nf/250v、100pf/1000v、100pf/50v、1uf(微法)/50v、1uf/50v和1uf/100v。
90.图12是本发明实施例提供的一种驱动芯片的内部结构示意图。如图12所示，该驱动芯片u2可以包括：除法器x1、开关频率方波发生器hfosc、限压器max、比较器lm1、比较器lm2、比较器lm3、缓冲器m1、电阻r21和电容c21。
91.驱动芯片u2的adim引脚可以与除法器x1的一端连接。该除法器x1用于将adim引脚传输的pwm信号和缩减系数k相除，该缩减系数k可以等于10。该除法器x1的另一端与限压器max的一端连接，限压器max连接用于根据除法器x1输出的信号的电压确定输出信号adj。当除法器x1输出的信号的电压小于或等于限压器max的上限电压，例如300mv(毫伏)时，限压器max输出的输出信号adj为除法器x1输出的信号；当除法器x1输出的信号的电压大于该上限电压时，限压器max输出的输出信号adj的电压为上限电压。
92.比较器lm1和比较器lm3中的每个比较器均具有正极输入端和负极输入端共二个输入端，以及一个输出端。比较器lm2具有正极输入端、负极输入端和使能输入端共三个输入端，以及一个输出端。
93.比较器lm1的正极输入端与max的另一端连接。比较器lm1的负极输入端分别与电阻r21的一端和电容c21的一端连接，电阻r21的另一端与isen引脚连接。比较器lm1的输出端可以电容c21的另一端连接。比较器lm1用于比较其正极输入端和负极输入端的电压大小。当比较器lm1的正极输入端的电压大于负极输入端的电压(即isen引脚的驱动电流与电阻r21的乘积)时，比较器lm1的输出逻辑值可以为1。当比较器lm1的正极输入端的电压小于负极输入端的电压时，比较器lm1的输出逻辑值可以为0。
94.比较器lm2的正极输入端与比较器lm1的输出端连接。比较器lm2的负极输入端与开关频率方波发生器hfosc的一端连接，开关频率方波发生器hfosc的另一端与rt引脚连接。比较器lm2的使能输入端与比较器lm3的输出端连接，该开关频率方波发生器hfosc用于根据电阻r24的电阻确定的开关频率，生成该开关频率的方波。比较器lm2的输出端与缓冲器m1的一端连接，缓冲器m1另一端与引脚drv连接，该缓冲器m1用于增强比较器lm2输出端输出的信号的驱动能力。该比较器lm2用于在其使能输入端有效时，比较其正极输入端与负极输入端的电压大小。当比较器lm2的正极输入端的电压大于负极输入端的电压时，比较器lm2的输出逻辑值为1；当比较器lm2的正极输入端的电压小于负极输入端的电压时，比较器lm2的输出逻辑值为0。
95.比较器lm3的正极输入端与pwm引脚连接，比较器lm3的负极输入端与直流电源端连接，该直流电源端的电压可以为1v。该比较器lm3用于其正极输入端与负极输入端的电压大小。当比较器lm3的正极输入端的电压大于负极输入端的电压时，比较器lm3的输出逻辑值为1；当比较器lm3的正极输入端的电压小于负极输入端的电压时，比较器lm3的输出逻辑
值为0。
96.根据上述对驱动芯片u2的描述可知，驱动芯片u2的pwm引脚输入的红色激光发光芯片对应的使能信号r_en即为该驱动芯片u2的使能信号。当该使能信号r_en为有效电位时，驱动芯片u2正常工作。驱动芯片u2可以根据adim引脚输入的r_pwm信号的电压和isen引脚输入的红色激光发光芯片的驱动电流，调整drv引脚输出的驱动信号的占空比，从而通过外接子电路调整负极输出端口ld3-的输出电压，进而实现对加载至红色激光发光芯片的驱动电压的调整，使得该红色激光发光芯片在恒定电流下工作。当该使能信号r_en为无效电位时，驱动芯片u2停止工作，红色激光发光芯片不发光。
97.参考图9和图12可以看出，在本发明实施例中，该激光器驱动电路02中驱动芯片u2的adim引脚的电压可以满足：
98.其中，u
r2_pwm
为激光器驱动电路02接收到的的红色pwm信号的电压，单位为毫伏。
99.相应的，该激光器驱动电路02通过激光板向对应的激光器提供的驱动电流可以为：
100.其中，k为驱动芯片u2中除法器x1的缩减系数。r
isen
为上述采样电阻，单位为欧姆。即r
isen
＝r15//r16//r17//r18。
101.需要说明的是，上述激光器驱动电路02中，该驱动芯片u2所连接的各个电子元器件均可以为外接子电路中的元器件。
102.需要说明的是，三个激光器驱动电路02的结构均相同。本发明实施例中，以图9所示的红色激光发光芯片对应的红色激光器驱动电路02a的结构为例进行说明，其他颜色的激光器对应的激光器驱动电路(如图10所示的绿色激光发光芯片对应的绿色激光器驱动电路02b以及如图11所示的蓝色激光发光芯片对应的蓝色激光器驱动电路02c)的结构、连接关系和工作原理均可以参考该红色激光器驱动电路02a。
103.可选的，激光器驱动电路可以采用升压驱动的方式或者降压驱动的方式驱动对应的激光器发光。该升压驱动可以是指将电源提供的较低的电源电压升高至激光器的工作电压，以使得该激光器可以在恒定电流下正常工作。该降压驱动可以是指将电源提供的较高的电源电压降低至激光器的工作电压，以使得该激光器可以在恒定电流下正常工作。本发明实施例提供的激光器驱动电路可以采用降压驱动的方法驱动对应的激光器发光。其中，该工作电压的典型电压值与该电源电压的比值范围可以为85％～95％。
104.表1示出了红色激光发光芯片、绿色激光发光芯片和蓝色激光发光芯片的恒定电流与工作电压的典型电压值的对应关系。
105.表1
[0106][0107]
[0108]
如表1所示，红色激光发光芯片的恒定电流为3a，其典型电压为24.6v。绿色激光发光芯片要求的恒定工作电流为1.6a，其典型电压为28.5v。蓝色激光发光芯片要求的恒定工作电流为2.25a，其典型电压为27v。
[0109]
结合表1可知，红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路所连接的电源提供的电源电压可以为25.9v～28.9v，例如可以为25.9v、27v、28v和28.9v。绿色激光发光芯片对应的激光器驱动电路，其初始电压值可以为30v～33.5v，例如可以为30v、32v和33.5v。蓝色激光发光芯片对应的激光器驱动电路，其初始电压值可以为28.5v～31.7v，例如可以为28.5v、30v和31.7v。
[0110]
可选的，如图3所示，激光光源的驱动装置还包括激光板，该激光板用于串联多个激光发光芯片。图13是本发明实施例提供的一种激光板的结构示意图，如图13所示，该激光板可以为xp插座。该xp插座可以包括端口1至端口8共8个端口。其中，端口1可以与激光器驱动电路02的负极输出端口连接，端口7可以与激光器驱动电路02的正极输出端口连接。端口2用于与激光发光芯片的负极引脚连接，端口8用于与激光发光芯片的正极引脚连接。
[0111]
示例的，假设三色激光发光芯片包括串联的两个红色激光发光芯片、一个蓝色激光发光芯片和一个绿色激光发光芯片。该激光板的端口1可以与图9所示的红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02a的负极输出端口ld3-连接，端口7可以与图9所示的红色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02a的正极输出端口ld3+连接，端口2可以与红色激光发光芯片的负极引脚连接，端口8可以与红色激光发光芯片的正极引脚连接。
[0112]
可选的，在本发明实施例中，每个激光器的驱动周期可以包括：时序输出阶段和叠加输出阶段。在该时序输出阶段，显示控制电路生成的三个使能信号处于有效电位的时段互不重叠；在该叠加输出阶段，显示控制电路生成的三个使能信号中m个使能信号处于有效电位的时段重叠，m为大于1且小于三的正整数。
[0113]
假设三色激光发光芯片包括红色激光发光芯片、绿色激光发光芯片和蓝色激光发光芯片。每个激光器的驱动周期可以包括：时序输出阶段、第一叠加输出阶段和第二叠加输出阶段。在时序输出阶段，显示控制电路生成的与红色激光发光芯片对应的红色使能信号r_en、与绿色激光发光芯片对应的绿色使能信号g_en和与蓝色激光发光芯片对应的蓝色使能信号b_en依次为有效电位。在第一叠加输出阶段，显示控制电路生成的红色使能信号r_en和绿色使能信号g_en均处于有效电位。在第二叠加输出阶段，绿色使能信号g_en和蓝色使能信号b_en均处于有效电位。
[0114]
示例的，如图14所示，驱动周期t为1/240hz，在驱动周期t的时序输出阶段t1中，红色使能信号r_en处于有效电位的时长r2占驱动周期t的14.65％，绿色使能信号g_en处于有效电位的时长b2占驱动周期t的46.97％，蓝色使能信号b_en处于有效电位的时长g2占驱动周期t的11.38％。第一叠加输出阶段y的时长占驱动周期t的16％。第二叠加输出阶段c的时长占驱动周期t的11％。
[0115]
上述各个使能信号在每个驱动周期内处于有效电位的时长的比例可以是根据激光光源的激光投影设备的画质要求的最优色坐标确定的。该最优色坐标可以是预先基于市场调研，依据用户体验确定的固定的色坐标。然后，根据该最优色坐标，确定三色激光发光芯片在每个驱动周期内的点亮时长的占比。之后，根据该占比确定每个激光器对应的使能信号的占空比。
[0116]
假设根据最优色坐标确定的在每个驱动周期内，红色激光发光芯片的点亮时长、绿色激光发光芯片的点亮时长和蓝色激光发光芯片的点亮时长的比值为2：3：1。若驱动周期仅包括时序输出阶段，则r1：g1：b1＝2:3:1。其中，r1、g1和b1分别指的是在每个驱动周期内，红色使能信号为有效电位的时长、绿色使能信号为有效电位的时长和蓝色使能信号为有效电位的时长。
[0117]
若r1：g1：b1＝2：3：1时满足色坐标要求，但不满足激光投影设备的亮度要求，则可以在保证最优色坐标不变的前提下，通过在每个驱动周期增加第一叠加输出阶段y和第二叠加输出阶段c来提升激光光源的亮度。为了确保最优色坐标不变，需保证(r2+y+c)：(g2+y+c))：(b2+y+c))＝2:3:1。其中，r2、g2和b2依次指的是在时序输出阶段，红色使能信号为有效电位的时长、绿色使能信号为有效电位的时长和蓝色使能信号为有效电位的时长。y指的是第一叠加输出阶段的时长；c指的是第二叠加输出阶段的时长。
[0118]
这样，通过在驱动周期内增加一个红色激光发光芯片和绿色激光发光芯片同时点亮的第一叠加输出阶段和一个绿色激光发光芯片和蓝色激光发光芯片同时点亮的第二叠加输出阶段。从而使得在不改变每个激光发光芯片在驱动周期内的点亮时长的占比(也即是不改变原白平衡中各基色占比)的前提下，增加了激光光源的亮度。
[0119]
且在该第一叠加输出阶段，红色激光发光芯片和绿色激光发光芯片同时点亮，激光光源发出黄色光。在该第二叠加输出阶段，绿色激光发光芯片和蓝色激光发光芯片同时点亮，激光光源发出青色光。因此，若激光设备显示的图像中具有黄色，则由于激光光源可以在第一叠加输出阶段发出黄色光，因此可以有效改善图像的显示效果。同理，若激光设备显示的图像中具有青色，则由于激光光源可以在第二叠加输出阶段发出青色光，因此也可以有效改善图像的显示效果。若激光设备显示的图像中具有白色，则红色激光、绿色激光和蓝色激光叠加可以生成白色激光，同时蓝色激光发光芯片和第一叠加输出阶段的输出的激光也可以生成白光，进一步红色激光和第二叠加输出阶段的输出的激光也可以生成白光，因此也增加了激光光源各个颜色的显示亮度，使激光设备显示的图像中的各颜色更鲜艳，具有更宽的色域。
[0120]
需要说明的是，上述激光光源10可以为多片状激光器(mcl，multichiped laser)。相关技术中，通常采用模组激光器(又称bank激光器)，由于该mcl相对于bank激光器的体积较小，因此，减少了激光光源的体积。
[0121]
每个激光发光芯片可以包括多个串联的晶体管外壳(to，transistor outline)。示例的，图15是本发明实施例提供的一种激光光源的结构示意图。如图15所示，每个激光发光芯片可以包括5个串联的to。即该激光光源10可以采用4
×
5的布局，则该激光光源一共包括20个to。或者每个激光发光芯片可以包括6个串联的to。即该激光光源10可以采用4
×
6的布局，则该激光光源一共包括24个to。或者每个激光发光芯片可以包括7个串联的to。即该激光光源10可以采用4
×
7的布局，则该激光光源一共包括28个to。
[0122]
在本发明实施例中，相同颜色的多个激光发光芯片(例如两个红色激光发光芯片100a)可以均设置在激光板上，并依次串联，该激光板可以与激光器驱动电路02连接。例如，可以通过有线串联和板串联两种方式串联该多路激光单元。线串联指的是通过线材将多路激光单元首尾依次相接。板串联指的是在激光板的绘制版图过程中，通过版图布线将多个激光发光芯片首尾依次相接。
[0123]
由于该相同颜色的多个激光发光芯片通过激光板串联连接，因此可以将该串联后的多个激光发光芯片等效为一个激光发光芯片。
[0124]
示例的，在本发明实施例中，三色激光发光芯片可以包括串联的两个红色激光发光芯片、一个绿色激光发光芯片和一个蓝色激光发光芯片。两个红色激光发光芯片串联，串联的该两个红色激光发光芯片设置在激光板上，该激光板与对应的激光器驱动电路连接。绿色激光发光芯片和蓝色激光发光芯片则分别直接与驱动装置中对应的激光器驱动电路连接。
[0125]
示例地，图16是本发明实施例提供的一种激光光源的等效电路图。如图15和图16所示，假设图示激光光源10包括封装有两个红色激光发光芯片100a、一个绿色激光发光芯片100b和一个蓝色激光发光芯片100c的激光器组件。其中，一个红色激光发光芯片100a包括引脚0和引脚1，另一个红色激光发光芯片100a包括引脚2和引脚3，绿色激光发光芯片100b包括引脚4和引脚5，以及蓝色激光发光芯片100c包括引脚6和引脚7。
[0126]
则引脚0可以与引脚3连接，引脚2可以与激光板的端口8连接，引脚1可以与激光板的端口2连接，从而实现两个红色激光发光芯片100a的串联。引脚4可以与绿色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02的正极输出端口ld1+连接，引脚5可以与绿色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02的负极输出端口ld1-连接。引脚6可以与蓝色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02的正极输出端口ld2+连接，引脚7可以与蓝色激光发光芯片对应的激光器驱动电路02的负极输出端口ld2-连接。
[0127]
进一步的，请参考图17，其示出了本发明提供的一种激光投影设备的结构示意图。如图17所示，该激光投影设备除光源系统1000之外，还包括沿该光源系统1000中的激光光源10的光束传输方向依次排列的照明系统2000和镜头系统3000。其中，照明系统2000可以包括光机，该光机用于在受到激光光源出射的激光的照射时，将激光调制生成影像光束。镜头系统3000用于将影像光束投射至投影屏幕上。其中，光源系统1000、照明系统2000和镜头系统3000可以统称为光学引擎模块。可选的，该激光投影设备还可以包括散热系统、壳体和音响等。
[0128]
综上所述，本发明实施例提供的激光投影设备中，显示控制电路可以生成与每个颜色的激光发光芯片对应的pwm信号和使能信号，并可以将生成的信号传输至对应的激光器驱动电路，该激光器驱动电路进而可以根据该pwm信号和使能信号将驱动电压或驱动电流加载至对应颜色的激光发光芯片的引脚上，从而驱动每个颜色的激光发光芯片发光，由此实现了对每个颜色激光发光芯片的独立控制。
[0129]
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。
[0130]
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。