激光投影仪驱动装置以及激光投影仪的制作方法

1.本实用新型涉及激光投影技术领域，特别涉及一种激光投影仪驱动装置以及激光投影仪。


背景技术：

2.目前，激光投影仪可以包括激光投影仪驱动装置、光机引擎以及光学照明装置，激光投影仪驱动装置用于驱动光机引擎以及光学照明装置投射出影像画面。
3.一种激光投影仪驱动装置包括显示板以及激光器驱动组件，显示板与激光器驱动组件连接，显示板还用于与光机引擎连接。显示板可以接收视频信号，并将该视频信号处理为颜色控制信号，再基于该颜色控制信号来对应控制和驱动光机引擎以及激光驱动组件。
4.但是，上述激光投影仪驱动装置由显示板来进行图像的处理，且显示板通常与光机引擎以及激光器驱动组件为配套组件，难以更换，这导致激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种激光投影仪驱动装置以及激光投影仪。所述技术方案如下：
6.根据本实用新型的第一方面，提供一种激光投影仪驱动装置，所述激光投影仪驱动装置包括：控制组件、图像处理组件、显示板以及激光器驱动组件；
7.所述控制组件分别与所述图像处理组件以及所述显示板连接，所述图像处理组件与所述显示板连接，所述显示板与所述激光器驱动组件连接，所述显示板还用于与光机引擎连接；
8.所述控制组件用于在获取控制信号时，使所述图像处理组件基于视频信号向所述显示板输出所述颜色控制信号；
9.所述控制组件用于基于所述控制信号控制所述显示板，以使所述显示板基于所述颜色控制信号控制所述光机引擎以及所述激光驱动组件。
10.可选地，所述激光投影仪驱动装置还包括信号转换板，所述信号转换板与所述图像处理组件连接；
11.所述信号转换板用于接收第一格式的视频信号，并输出与所述图像处理组件匹配的第二格式的视频信号。
12.可选地，所述激光投影仪驱动装置还包括主板，所述主板分别与控制组件以及所述信号转换板连接；
13.所述主板用于向所述信号转换板传输所述第一格式的视频信号；
14.所述主板用于向所述控制组件传输所述控制信号。
15.可选地，所述主板包括系统级芯片以及帧率转换芯片，所述系统级芯片与帧率转换芯片连接，所述帧率转换芯片与所述信号转换板连接。
16.可选地，所述控制组件包括微控制单元以及闪存，所述微控制单元分别与所述闪存以及所述系统级芯片连接，所述闪存用于存储数字光处理程序；
17.所述微控制单元用于获取所述数字光处理程序，并将所述数字光处理程序传输至所述显示板；
18.所述微控制单元用于在获取所述控制信号时，使所述图像处理组件基于视频信号向所述显示板输出所述颜色控制信号。
19.可选地，所述闪存还用于存储图像处理程序；
20.所述微控制单元用于获取所述图像处理程序，并将所述图像处理程序传输至所述图像处理组件；
21.所述微控制单元用于基于所述控制信号控制所述图像处理组件，以使所述图像处理组件基于所述图像处理程序将视频信号处理为颜色控制信号，并向所述显示板传输所述颜色控制信号。
22.可选地，所述微控制单元通过两线式串行总线，或者通用异步收发传输器与所述系统级芯片连接，所述微控制单元通过串行外设接口与所述图像处理组件连接，所述图像处理组件通过高速串行串口与所述显示板连接。
23.可选地，所述激光投影仪驱动装置还包括色轮驱动组件，所述色轮驱动组件与所述控制组件连接；
24.所述控制组件用于基于所述控制信号控制所述色轮驱动组件。
25.另一方面，本实用新型实施例提供一种激光投影仪，所述激光投影仪包括上述的激光投影仪驱动装置。
26.可选地，所述激光投影仪还包光机引擎，所述光机引擎包括数字微镜器件以及振镜。
27.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
28.通过在激光投影仪驱动装置中设置独立的控制组件以及图像处理组件，并通过该控制组件以及图像处理组件基于视频信号得到颜色控制信号，再由显示板基于该颜色控制信号控制光机引擎以及激光驱动组件。如此便可以通过升级图像处理组件的方式来提升该激光投影仪驱动装置的图像处理能力。解决了相关技术中激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升的问题，实现了便于提升激光投影仪驱动装置的图像处理能力的效果。
29.另外，本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置中，设置有独立的图像处理组件以及对应的控制组件，并由该控制组件来控制图像处理组件对视频信号进行处理，在将处理后的颜色控制信号发送至显示板，进而显示板就可以无需直接对视频信号进行处理。如此结构下，就可以通过高性能的图像处理组件来对视频信号进行处理，提升激光投影仪驱动装置所能够处理的视频信号的最大分辨率。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是相关技术中一种激光投影仪的结构示意图；
32.图2是本实用新型实施例提供的一种激光投影仪驱动装置的结构框图；
33.图3是本实用新型实施例提供的另一种激光投影仪驱动装置的结构框图；
34.图4是本实用新型实施例提供的一种激光投影仪的结构示意图。
35.通过上述附图，已示出本实用新型明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本实用新型构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
37.图1是相关技术中一种激光投影仪的结构示意图。该激光投影仪包括激光投影仪驱动装置11、光学照明装置12以及光机引擎13。
38.激光投影仪驱动装置11包括显示板111、激光器驱动组件112以及色轮驱动组件113，显示板111与光机引擎13、色轮驱动组件113以及激光器驱动组件112分别连接，用于接收视频信号，并将该视频信号处理为颜色控制信号，再基于该颜色控制信号来对应控制和驱动光机引擎13、色轮驱动组件113以及激光驱动组件112。
39.另外，该激光投影仪驱动装置11还可以包括主板114，主板114也可以称为tv板。
40.光学照明装置12可以包括色轮121以及激光器122。激光投影仪驱动装置11中的色轮驱动组件113可以用于驱动色轮121，激光器驱动组件112可以用于驱动激光器122。
41.但是，上述激光投影仪驱动装置由显示板111来进行图像的处理，且显示板111通常与光机引擎13、色轮驱动组件113以及激光器驱动组件112为配套组件，难以更换，这导致激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升，激光投影仪驱动装置所能够投射出的影像光束的最大分辨率也难以提升。而目前对于激光投影仪投射出的影像画面的分辨率要求越来越高，如8k(可以为7680*4320)分辨率，但是，目前的多数显示板均难以对8k的视频信号进行处理，这就大大限制了激光投影仪的发展。
42.本实用新型实施例提供了一种激光投影仪驱动装置以及激光投影仪，可以解决上述相关技术中存在的问题。
43.图2是本实用新型实施例提供的一种激光投影仪驱动装置的结构框图，该激光投影仪驱动装置20包括：控制组件21、图像处理组件22、显示板23以及激光器驱动组件24。
44.控制组件21与图像处理组件22以及显示板23均连接，图像处理组件22与显示板23连接，显示板23与激光器驱动组件24连接。显示板23还用于与光机引擎40连接。
45.控制组件21用于获取控制信号，并基于控制信号控制图像处理组件22将视频信号处理为颜色控制信号，并向显示板23传输颜色控制信号。也即是控制组件21用于在获取控制信号时，使图像处理组件22基于视频信号向显示板23输出颜色控制信号。
46.控制组件21用于基于控制信号控制显示板23，以使显示板23基于颜色控制信号控制光机引擎以及激光驱动组件24。
47.综上所述，本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置，通过在激光投影仪驱动装置中设置独立的控制组件以及图像处理组件，并由该控制组件来控制图像处理组件进
行图像信号的处理，得到颜色控制信号，再由显示板基于该颜色控制信号控制光机引擎以及激光驱动组件。如此便可以通过升级图像处理组件的方式来提升该激光投影仪驱动装置的图像处理能力。解决了相关技术中激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升的问题，实现了便于提升激光投影仪驱动装置的图像处理能力的效果。
48.另外，本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置中，设置有独立的图像处理组件以及对应的控制组件，并由该控制组件来控制图像处理组件对视频信号进行处理，在将处理后的颜色控制信号发送至显示板，进而显示板就可以无需直接对视频信号进行处理。如此结构下，就可以通过高性能的图像处理组件来对视频信号进行处理，例如，可以通过具有处理8k视频信号能力的图像处理组件来对8k视频信号进行处理，并将处理得到的颜色控制信号发送至显示板，显示板再基于该颜色控制信号来驱动光机引擎等结构，便能够在激光投影仪上实现8k视频的播放，突破了8k分辨率的这一瓶颈。
49.可选地，激光投影仪驱动装置还包括信号转换板，信号转换板与图像处理组件连接；
50.信号转换板用于接收第一格式的视频信号，并将第一格式的视频信号转换为与图像处理组件匹配的第二格式的视频信号。
51.可选地，激光投影仪驱动装置还包括主板，主板分别与控制组件以及信号转换板连接；
52.主板用于向信号转换板传输第一格式的视频信号；
53.主板用于向控制组件传输控制信号。
54.可选地，主板包括系统级芯片以及帧率转换芯片，系统级芯片与帧率转换芯片连接，帧率转换芯片与信号转换板连接。
55.可选地，控制组件包括微控制单元以及闪存，微控制单元分别与闪存以及系统级芯片连接，闪存用于存储数字光处理程序；
56.微控制单元用于获取数字光处理程序，并将数字光处理程序传输至显示板；
57.微控制单元用于控制显示板，以使显示板基于数字光处理程序以及颜色控制信号控制光机引擎以及激光驱动组件。
58.可选地，闪存还用于存储图像处理程序；
59.微控制单元用于获取图像处理程序，并将图像处理程序传输至图像处理组件；
60.微控制单元用于基于控制信号控制图像处理组件，以使图像处理组件基于图像处理程序将视频信号处理为颜色控制信号，并向显示板传输颜色控制信号。
61.可选地，微控制单元通过两线式串行总线，或者通用异步收发传输器与系统级芯片连接，微控制单元通过串行外设接口与图像处理组件连接，图像处理组件通过高速串行串口与显示板连接。
62.可选地，激光投影仪驱动装置还包括色轮驱动组件，色轮驱动组件与控制组件连接；
63.控制组件用于基于控制信号控制色轮驱动组件。
64.图3是本实用新型实施例提供的另一种激光投影仪驱动装置的结构框图，该激光投影仪驱动装置在图2所示的激光投影仪驱动装置的基础上进行了一些调整。
65.可选地，激光投影仪驱动装置20还包括色轮驱动组件25，色轮驱动组件25与述控
制组件21连接。
66.控制组件21用于基于控制信号控制色轮驱动组件25。
67.色轮驱动组件25可以用于驱动滤色轮以及荧光轮，在一种示例性的实施例中，光学照明装置包括至少一个滤色轮以及至少一个荧光轮，微控制单元211可以分别对这至少一个滤色轮以及至少一个荧光轮进行控制。
68.可选地，激光投影仪驱动装置20还包括信号转换板26，信号转换板与图像处理组件连接。该信号转换板26用于接收第一格式的视频信号，并将第一格式的视频信号转换为与图像处理组件22匹配的第二格式的视频信号。也即是该信号转换板26接收第一格式的视频信号，并向图像处理组件22输入与图像处理组件22匹配的第二格式的视频信号。此处的匹配可以认为是图像处理组件22能够处理的格式，即为图像处理组件22所匹配的格式。
69.由于不同的图像处理组件22所能够处理的信号格式不同，因而可以设置该信号转换板26，以使得各种图像处理组件22均可以应用于本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置中，降低了该激光投影仪驱动装置的制造难度。
70.可选地，图像处理组件包括现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)板，第一格式为v-by-one(一种适用于显示器的信号传输接口标准)，第二格式为minisas(串行连接的scsi(英文：serial attached scsi，简称：sas)是应用普遍的小型计算机系统接口(英文：small computer system interface，简称：scsi)技术，minisas为一种sas标准)。此时，信号转换板26可以为v by one to mini-sas信号转接板。
71.当然第一格式还可以为其他格式，本实用新型实施例对此不进行限制。
72.在处理视频信号时，现场可编程逻辑门阵列板可以充分利用自身的速度和结构优势，并利用内部的逻辑功能提高图像处理的速度。通过高速缓存结构以及时钟管理实现对图像的处理。
73.可选地，激光投影仪驱动装置还包括主板27，主板分别与控制组件以及信号转换板连接。该主板27可以称为tv板。
74.主板27用于向信号转换板26传输视频信号。该视频信号可以为高分辨率的视频信号，如8k视频信号。
75.主板27用于向控制组件21传输控制信号。
76.可选地，主板27包括系统级芯片(system on chip，soc)271以及帧率转换(frame rate conversion)芯片272，系统级芯片与帧率转换芯片272连接，帧率转换芯片与信号转换板连接。系统级芯片271中包含了完整系统并带有嵌入软件的内容。系统级芯片271可以与外部设备连接，以接收视频信号，例如可以通过高清多媒体接口(high definition multimedia interface，hdmi)2.1与外部设备连接。
77.其中，帧率转换芯片272可以用于提升视频画面的清晰度以及帧率，使得画面更加精美和流畅，提升了用户体验。该帧率转换芯片272的具体实现方式可以包括过对相邻的两幅画面进行运算，由处理器生成介于两幅画面中间的过渡画面以达到更加流畅的视觉效果。
78.可选地，控制组件21包括微控制单元(microcontroller unit，mcu)211以及闪存(flash)212，微控制单元211分别与闪存212以及系统级芯片271连接，闪存212用于存储数字光处理(digital light processing，dlp)程序。其中，微控制单元又称单片微型计算机
(single chip microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(central process unit，cpu)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(timer)、通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)、直接存储器访问(direct memory access，dma)等周边接口都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。在本实用新型实施例中，微控制单元21可以1用于获取数字光处理程序，并将数字光处理程序传输至显示板23。
79.微控制单元211用于控制显示板23，以使显示板23基于数字光处理程序以及颜色控制信号控制光机引擎40以及激光驱动组件26。
80.本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置所应用的激光投影仪，可以具有三色激光器，例如可以是红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器，而该激光驱动组件26可以分别控制该红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器。示例性的，颜色控制信号可以为三色光信号，显示板可以基于该三色光信号得到红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器的点亮顺序(duty)以及显示亮度占空比大小(pulsewidth modulation，pwm)信息，显示板可以将该信息传输至激光驱动组件26。激光驱动组件26的驱动方式可以包括：通过控制红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器的点亮顺序以及显示亮度占空比大小来实现对激光器的控制。
81.可选地，闪存212还用于存储图像处理程序。
82.微控制单元211用于获取闪存212中的图像处理程序，并将该图像处理程序传输至图像处理组件22。
83.微控制单元211用于基于控制信号控制图像处理组件22，以使图像处理组件22基于图像处理程序将视频信号处理为颜色控制信号，并向显示板23传输颜色控制信号。也即是微控制单元211用于在获取控制信号时，使图像处理组件22基于视频信号向显示板23输出颜色控制信号。
84.可选地，微控制单元211通过两线式串行总线(inter-integrated circuit，i2c)，或者通用异步收发传输器与系统级芯片271连接，微控制单元211通过串行外设接口(serial peripheral interface，spi)与图像处理组件22连接，图像处理组件22通过高速串行串口(high-speed serial interface，hssi)与显示板23连接。图像处理组件22可以向通过该高速串行串口向显示板23传输高速信号，示例性的，传输速度可以达到几吉比特每秒(gbps)。
85.此外，显示板23通过高速串行串口与光机引擎40连接。显示板可以为dlpc9740显示板。显示板23也可以通过高速串行串口向光机引擎40传输高速信号，以驱动光机引擎40。
86.可选地，图像处理组件22用于将8k分辨率的视频信号处理为红色控制信号、绿色控制信号以及蓝色控制信号。激光驱动组件26可以用于驱动红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器，对应的图像处理组件22处理得到的红色控制信号、绿色控制信号以及蓝色控制信号可以分别用于控制这三个激光器。
87.此外，该激光投影仪驱动装置还可以包括其他副板，该副板中可以包括按键板、遥控板、无线保真板、蓝牙板等，本实用新型实施例对此不进行限制。
88.综上所述，本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置，通过在激光投影仪驱动装置中设置独立的控制组件以及图像处理组件，并由该控制组件来控制图像处理组件进
行图像信号的处理，得到颜色控制信号，再由显示板基于该颜色控制信号控制光阀组件以及激光驱动组件。如此便可以通过升级图像处理组件的方式来提升该激光投影仪驱动装置的图像处理能力。解决了相关技术中激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升的问题，实现了便于提升激光投影仪驱动装置的图像处理能力的效果。
89.另外，本实用新型实施例提供的激光投影仪驱动装置中，设置有独立的图像处理组件以及对应的控制组件，并由该控制组件来控制图像处理组件对视频信号进行处理，在将处理后的颜色控制信号发送至显示板，进而显示板就可以无需直接对视频信号进行处理。如此结构下，就可以通过高性能的图像处理组件来对视频信号进行处理，例如，可以通过具有处理8k视频信号能力的图像处理组件来对8k视频信号进行处理，并将处理得到的颜色控制信号发送至显示板，显示板再基于该颜色控制信号来驱动光机引擎等结构，便能够在激光投影仪上实现8k视频的播放，突破了8k分辨率的这一瓶颈。
90.图4是本实用新型实施例提供的一种激光投影仪的结构示意图。该激光投影仪5包括上述实施例提供的激光投影仪驱动装置20。
91.此外，该激光投影仪5还包括光学照明装置30。该光学照明装置30包括激光器组件31以及色轮组件32。
92.可选地，激光器组件31可以包括多个激光器，例如，激光器组件31可以包括红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器。
93.色轮组件32也可以包括一个或多个色轮，例如可以包括至少一个滤色轮、和/或，至少一个荧光轮。滤色轮可以用于提升激光器发出的光束的纯净程度，荧光轮用于在激光器发出的光线的激发下发出各种色光。
94.激光投影仪驱动装置20中的色轮驱动组件25可以分别对每一个色轮进行驱动。
95.可选地，激光投影仪5还包括光机引擎40，光机引擎40包括数字微镜器件(digital micromirror devices，dmd)41以及振镜42。数字微镜器件可以包括dmd板以及位于dmd板上的大量的小型镜片。示例性的，该数字微镜器件可以为0.98英寸的分辨率为4k(4096*2160)的数字微镜器件，由振镜42与该数字微镜配合，以实现8k的分辨率，该振镜可以4路振镜，也即是可以将分辨率提升至4倍的振镜。
96.振镜是一种能够提升分辨率的装置。示例性的，当入射至振镜上的光束为平行光束(即光束中的每条光线的入射角相同)时，振镜中的光学镜片从一个位置摆动至另一个位置后，影像光束对应的投影图像的每个像素的移位距离均相等。使得投影镜头中各视场到投影屏幕的偏移量一致，这样可以保证目视画面的高分辨率显示。其中，视场的偏移量指的是视场的实际移位距离。可以通过振镜的旋转实现4k分辨率转换为8k分辨率，降低系统设计难度。
97.此外，该激光投影仪5还可以包括投影镜头，该投影镜头用于对光机引擎40射出的光束进行调整，并将调整后的光束射出激光投影仪5，以在屏幕上形成影像。
98.目前的激光投影仪中的显示板，最高仅支持对4k分辨率的视频数据进行处理，这就限制了激光投影仪最大所能够实现的分辨率，4k的分辨率也就成为了激光投影仪的一个分辨率瓶颈。
99.而本实用新型实施例提供的激光投影仪中，设置有独立的图像处理组件以及对应的控制组件，并由该控制组件来控制图像处理组件对视频信号进行处理，在将处理后的颜
色控制信号发送至显示板，进而显示板就可以无需直接对视频信号进行处理。如此结构下，就可以通过高性能的图像处理组件来对视频信号进行处理，例如，可以通过具有处理8k视频信号能力的图像处理组件来对8k视频信号进行处理，并将处理得到的颜色控制信号发送至显示板，显示板再基于该颜色控制信号来驱动光机引擎等结构，便能够在激光投影仪上实现8k视频的播放，突破了8k分辨率的这一瓶颈。
100.此外，随着目前视频分辨率的飞速发展，以后还会出现更高的分辨率，例如16k、32k等，对于本实用新型实施例提供的激光投影仪来说，还可以通过更换不同性能的图像处理组件的方式，来提升激光投影仪所能够支持的最大分辨率，例如，可以更换性能更强的图像处理组件来处理16k和32k的视频信号。
101.另外，本实用新型实施例提供的激光投影仪结构简单，可以通过对现有的激光投影仪进行改造，以得到本实用新型实施例提供的激光投影仪。示例性的，可以在图1所示的激光投影仪中新增微控制单元、闪存以及现场可编程逻辑门阵列，并依据图3所示的方式进行连线，即可以得到本实用新型实施例提供的激光投影仪，改造过程较为简单，成本较低。
102.综上所述，本实用新型实施例提供的激光投影仪，通过在激光投影仪驱动装置中设置独立的控制组件以及图像处理组件，并由该控制组件来控制图像处理组件进行图像信号的处理，得到颜色控制信号，再由显示板基于该颜色控制信号控制光阀组件以及激光驱动组件。如此便可以通过升级图像处理组件的方式来提升该激光投影仪驱动装置的图像处理能力。解决了相关技术中激光投影仪驱动装置的图像处理能力难以提升的问题，实现了便于提升激光投影仪的图像处理能力的效果。
103.本实用新型中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
104.在本实用新型中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
105.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。