一种新型激光光源控制显示装置

1.本发明涉及激光光源控制显示领域，尤其是一种通过硬件逻辑控制实现基于单色激光的投影显示控制、基于双色激光的投影显示控制以及基于三色激光的投影显示控制的激光光源控制显示装置。


背景技术：

2.目前，随着投影显示领域的发展和科学技术的日益进步，基于激光光源的投影显示装置在各个领域都有着广泛的应用。同时，对激光光源的控制显示装置也提出了更高的要求。在进行激光光源的投影显示时，需要进行激光光源的选通控制、激光光源的亮度调节等内容的控制。而传统的激光光源控制显示装置往往通过单路激光配合色轮来实现投影显示或者通过固定的三色激光来实现投影显示。一旦制造完毕后便无法调整光源的控制显示部分，灵活性差，应用场景受限，在实际使用的过程中非常不便。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种新型激光光源控制显示装置，采用可独立选通控制的红、绿、蓝三色激光，可以在不更换任何设备的情况下实现基于蓝色激光的单色投影显示控制、基于红蓝双色激光投影显示控制、基于蓝绿双色激光的投影显示控制、基于红绿蓝三色激光的投影显示控制，具有操作简单、高效、灵活性高等特点，在激光光源控制显示领域有着较强的使用价值。
4.本发明的目的是这样实现的：一种新型激光光源控制显示装置，该装置包括fpga控制模块、激光色轮、lcd触摸显示屏、dmd模块、光源控制模块、红色激光光源、绿色激光光源及蓝色激光光源，所述fpga控制模块分别与激光色轮、lcd触摸显示屏、dmd模块、光源控制模块连接；所述光源控制模块分别与红色激光光源、绿色激光光源、蓝色激光光源连接；其中，所述光源控制模块由数路选通复用器组成，单路选通复用器分别通过单色激光pwm信号线完成单种颜色的激光光源控制，并通过光源pwm信号线、光源地址线以及光源选通信号线与fpga控制模块连接，fpga控制模块通过改变单色激光pwm信号的占空比，使光源控制模块能够独立控制蓝色激光的显示亮度和选通状态、红色激光的显示亮度和选通状态和绿色激光的显示亮度和选通状态，从而实现基于单色激光的投影显示控制、基于双色激光的投影显示控制以及基于三色激光的投影显示控制。
5.本发明的fpga控制模块与激光色轮通过色轮驱动控制信号线和色轮反馈信号线连接；所述fpga控制模块与lcd触摸显示屏通过rgb
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lcd信号线连接；所述fpga控制模块与dmd模块通过dmd选通信号线、地址信号线、数据信号线、控制信号线连接；所述fpga控制模块与光源控制模块通过光源pwm信号线、光源地址线以及光源选通信号线连接；光源控制模块与红色激光光源通过红色激光pwm信号线连接；光源控制模块与绿色激光光源通过绿色激光pwm信号线连接；光源控制模块与蓝色激光光源通过蓝色激光pwm信号线连接。
6.所述fpga控制模块采用kintex
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7 xc7k325t型fpga。
7.所述激光色轮能够在蓝色激光下激发产生红、绿、蓝三色激光。
8.所述dmd模块由dmd芯片和dmd电源组成。
9.本发明与现有技术相比具有以下优点：（1）本装置采用可独立控制的红绿蓝三色激光光源，即可控制蓝色激光在激光色轮上激发出红色激光、黄色激光、绿色激光和蓝色激光，还可以使用独立控制的红色激光光源和绿色激光光源配合蓝色激光与色轮实现投影显示，光源控制灵活。
10.（2）本装置同时支持基于色轮的激光投影显示和不使用色轮的独立红绿蓝三色激光投影显示，能较好地实现不同的投影效果，可较好地满足各类应用场景的需求。
11.（3）对于光源亮度控制信号，本装置采用pwm亮度控制波形，可基于实际的工作模式进行亮度调整，亮度控制的准确性高，控制简单，便于调试。
12.（4）基于不同的投影需求，本装置可通过光路装置实现基于单片dmd的投影显示和基于三片dmd的投影显示，可以在不改变光源的情况下极大地提高激光光源控制显示的灵活性。
13.（5）本装置采用lcd触摸屏与kintex
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7 xc7k325t型fpga，可准确高效、便捷地完成激光光源的控制与切换，有效降低了生产制造成本，扩展了激光光源控制显示装置的应用场合。
附图说明
14.图1为本发明结构示意图；图2为本发明dmd模块示意图；图3为本发明光源控制模块的内部连接示意图；图4为本发明光源控制模块蓝光多路选通复用器原理图；图5为本发明光源控制模块红光多路选通复用器原理图；图6为本发明光源控制模块绿光多路选通复用器原理图。
具体实施方式
15.以下结合附图及实施例，对本发明做详细描述。
16.参阅图1，本发明由fpga控制模块1、激光色轮2、lcd触摸显示屏3、dmd模块4、光源控制模块5、红色激光光源6、绿色激光光源7及蓝色激光光源8组成，所述fpga控制模块1分别与激光色轮2、lcd触摸显示屏3、dmd模块4、光源控制模块5连接；所述光源控制模块5分别与红色激光光源6、绿色激光光源7、蓝色激光光源8连接。其中，所述fpga控制模块1与激光色轮2通过色轮驱动控制信号线和色轮反馈信号线连接；所述fpga控制模块1与lcd触摸显示屏通过rgb
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lcd信号线连接；所述fpga控制模块1与dmd模块4通过dmd选通信号线、地址信号线、数据信号线、控制信号线连接；所述fpga控制模块1与光源控制模块5通过光源pwm信号线、光源地址线以及光源选通信号线连接；光源控制模块5与红色激光光源6通过红色激光pwm信号线连接；光源控制模块5与绿色激光光源7通过绿色激光pwm信号线连接；光源控制模块5与蓝色激光光源8通过蓝色激光pwm信号线连接。
17.参阅图3
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6，光源控制模块5由蓝光多路选通复用器51、红光多路选通复用器52以
及绿光多路选通复用器53组成。单路选通复用器分别通过单色激光pwm信号线完成单种颜色的激光光源控制，并通过光源pwm信号线、光源地址线以及光源选通信号线与fpga控制模块连接。其中，蓝光多路选通复用器51与fpga控制模块1通过蓝光pwm信号线、红光pwm信号线、绿光pwm信号线、黄光pwm信号线、光源地址线以及蓝光选通信号线连接。fpga控制模块1通过蓝光选通信号实现蓝光选通状态的控制，只有蓝光选通信号处于高电平时，蓝色激光光源8才可以正常工作。蓝色激光在激光色轮2上激发产生的蓝光、红光、黄光以及绿光的亮度分别由蓝光pwm信号线、红光pwm信号线、绿光pwm信号线和黄光pwm信号线控制，pwm信号的占空比越大，相应颜色的光的显示亮度越大。当光源地址线选中对应颜色的pwm信号且蓝色激光光源8为选通状态时，对应颜色的pwm信号将传输至蓝色激光光源8，完成蓝色激光光源8的输出亮度调整，从而实现激光色轮2上激发产生的相应颜色的亮度调节。
18.红光多路选通复用器52与fpga控制模块1通过红光pwm信号线、光源地址线以及红光选通信号线连接。fpga控制模块1通过红光选通信号实现红光选通状态的控制。只有红光选通信号处于高电平时，红色激光光源6才可以正常工作。红色激光光源6的输出亮度由红光pwm信号线控制，红光pwm信号的占空比越大，红光的显示亮度越大。当光源地址线选中红光pwm信号且红色激光光源6为选通状态时，红光pwm信号将传输至红色激光光源6，从而实现红光输出亮度的调整。
19.绿光多路选通复用器53与fpga控制模块1通过绿光pwm信号线、光源地址线以及绿光选通信号线连接。fpga控制模块1通过绿光选通信号实现绿光选通状态的控制。只有绿光选通信号处于高电平时，绿色激光光源7才可以正常工作。绿色激光光源7的输出亮度由绿光pwm信号线控制，绿光pwm信号的占空比越大，绿光的显示亮度越大。当光源地址线选中绿光pwm信号且绿色激光光源7为选通状态时，绿光pwm信号将传输至绿色激光光源7，从而实现绿光输出亮度的调整。
实施例
20.参阅图2，所述dmd模块4包括dmd芯片9与dmd芯片电源系统10。所述dmd芯片电源系统10完成dmd芯片9的电源管理和供电。本装置支持的工作模式如下所述：(1)工作模式1：参阅附图1
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4，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、黄光pwm亮度调节信号、光源地址信号以及蓝色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号以及黄光pwm亮度调节信号，并将相关颜色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而配合激光色轮2通过亮度可调的蓝色激光激发出亮度可调的红色激光、绿色激光、黄色激光和蓝色激光；fpga控制模块1产生色轮驱动控制信号控制激光色轮2的旋转，并通过色轮反馈信号进行实时调节；fpga控制模块1产生dmd选通信号、显示控制地址信号、显示数据信号以及dmd控制信号，控制dmd模块4中dmd芯片的翻转，从而完成单色激光的投影显示控制。
21.(2)工作模式2：
参阅附图1
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4与图6，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、黄光pwm亮度调节信号、光源地址信号、蓝色激光选通信号以及绿色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的绿色激光选通信号为高电平时，绿光激光光源7选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过绿光多路选通复用器53选中fpga控制模块1产生的绿光pwm亮度调节信号并将绿色的pwm亮度调节信号传输至绿色激光光源7，从而通过绿色激光光源7产生亮度可调的绿色激光；当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号以及黄光pwm亮度调节信号，并将相关颜色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而配合激光色轮2通过亮度可调的蓝色激光激发出亮度可调的红色激光、绿色激光、黄色激光和蓝色激光；绿光激光光源7与蓝光激光光源8产生的绿色激光将共同用于蓝绿双色激光的投影显示；fpga控制模块1产生色轮驱动控制信号控制激光色轮2的旋转，并通过色轮反馈信号进行实时调节；fpga控制模块1产生dmd选通信号、显示控制地址信号、显示数据信号以及dmd控制信号，控制dmd模块4中dmd芯片的翻转，从而完成蓝绿双色激光的投影显示控制。
22.(3)工作模式3：参阅附图1
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5，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、黄光pwm亮度调节信号、光源地址信号、蓝色激光选通信号以及红色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的红色激光选通信号为高电平时，红光激光光源6选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过红光多路选通复用器52选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号并将红色的pwm亮度调节信号传输至红色激光光源6，从而通过红色激光光源6产生亮度可调的红色激光；当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号以及黄光pwm亮度调节信号，并将相关颜色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而配合激光色轮2通过亮度可调的蓝色激光激发出亮度可调的红色激光、绿色激光、黄色激光和蓝色激光；红光激光光源6与蓝光激光光源8产生的红色激光将共同用于红蓝双色激光的投影显示；fpga控制模块1产生色轮驱动控制信号控制激光色轮2的旋转，并通过色轮反馈信号进行实时调节；fpga控制模块1产生dmd选通信号、显示控制地址信号、显示数据信号以及dmd控制信号，控制dmd模块4中dmd芯片的翻转，从而完成红蓝双色激光的投影显示控制。
23.(4)工作模式4：参阅附图1
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6，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、黄光pwm亮度调节信号、光源地址信号、蓝色激光选通信号、绿色激光选通信号以及红色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的红色激光选通信号为高电平时，红光激光光源6选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过红光多路选通复用器52选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号并将红色的pwm亮度调节信号传输至红色激光光源6，从而通过红色激光
光源6产生亮度可调的红色激光；当fpga控制模块1产生的绿色激光选通信号为高电平时，绿光激光光源7选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过绿光多路选通复用器53选中fpga控制模块1产生的绿光pwm亮度调节信号并将绿色的pwm亮度调节信号传输至绿色激光光源7，从而通过绿色激光光源7产生亮度可调的绿色激光；当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号以及黄光pwm亮度调节信号，并将相关颜色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而配合激光色轮2通过亮度可调的蓝色激光激发出亮度可调的红色激光、绿色激光、黄色激光和蓝色激光；红光激光光源6与蓝光激光光源8产生的红色激光将共同用于红绿蓝三色激光投影显示的红色激光投影显示部分；绿光激光光源7与蓝光激光光源8产生的绿色激光将共同用于红绿蓝三色激光投影显示的绿色激光投影显示部分；fpga控制模块1产生dmd选通信号、显示控制地址信号、显示数据信号以及dmd控制信号，控制dmd模块4中dmd芯片的翻转，从而完成基于色轮的红绿蓝三色激光投影显示控制。
24.(5)工作模式5：参阅附图1
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6，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、光源地址信号、蓝色激光选通信号、绿色激光选通信号以及红色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的红色激光选通信号为高电平时，fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为低电平，蓝光激光光源8不选通，红光激光光源6选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过红光多路选通复用器52选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号并将红色的pwm亮度调节信号传输至红色激光光源6，从而通过红色激光光源6产生亮度可调的红色激光；当fpga控制模块1产生的绿色激光选通信号为高电平时，fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为低电平，蓝光激光光源8不选通，绿光激光光源7选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过绿光多路选通复用器53选中fpga控制模块1产生的绿光pwm亮度调节信号并将绿色的pwm亮度调节信号传输至绿色激光光源7，从而通过绿色激光光源7产生亮度可调的绿色激光；当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的蓝光pwm亮度调节信号并将蓝色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而通过蓝色激光光源8产生亮度可调的蓝色激光；fpga控制模块1产生dmd选通信号、显示控制地址信号、显示数据信号以及dmd控制信号，控制dmd模块4中dmd芯片的翻转，从而完成不使用色轮的红绿蓝三色激光投影显示控制。
25.(6)工作模式6：参阅附图1
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6，通过lcd触摸显示屏3选择投影控制模式，fpga控制模块1产生红光pwm亮度调节信号、绿光pwm亮度调节信号、蓝光pwm亮度调节信号、光源地址信号、蓝色激光选通信号、绿色激光选通信号以及红色激光选通信号。当fpga控制模块1产生的红色激光选通信号为高电平时，fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为低电平，蓝光激光光源8不选通，红光激光光源6选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过红光多路选通复用器52选中fpga控制模块1产生的红光pwm亮度调节信号并将红色的pwm亮度调
节信号传输至红色激光光源6，从而通过红色激光光源6产生亮度可调的红色激光；当fpga控制模块1产生的绿色激光选通信号为高电平时，fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为低电平，蓝光激光光源8不选通，绿光激光光源7选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过绿光多路选通复用器53选中fpga控制模块1产生的绿光pwm亮度调节信号并将绿色的pwm亮度调节信号传输至绿色激光光源7，从而通过绿色激光光源7产生亮度可调的绿色激光；当fpga控制模块1产生的蓝色激光选通信号为高电平时，蓝光激光光源8选通，fpga控制模块1产生的光源地址信号分别按时间顺序通过蓝光多路选通复用器51选中fpga控制模块1产生的蓝光pwm亮度调节信号并将蓝色的pwm亮度调节信号传输至蓝色激光光源8，从而通过蓝色激光光源8产生亮度可调的蓝色激光；fpga控制模块1产生红光dmd选通信号、红光dmd显示控制地址信号、红光dmd显示数据信号、红光dmd控制信号、绿光dmd选通信号、绿光dmd显示控制地址信号、绿光dmd显示数据信号、绿光dmd控制信号、蓝光dmd选通信号、蓝光dmd显示控制地址信号、蓝光dmd显示数据信号、蓝光dmd控制信号，从而控制dmd模块4中红光dmd芯片、绿光dmd芯片、蓝光dmd芯片的翻转，从而完成不使用色轮的红绿蓝三色激光投影显示控制。
26.以上只是对本发明作进一步的说明，并非用以限制本专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本专利的权利要求范围之内。