一种激光显示亮度的调节方法
【技术领域】
[0001] 激光显示亮度的调节方法，属于显示技术领域，涉及一种激光显示亮度的调节方 法，可应用于激光投影。
【背景技术】
[0002] 自19世纪末兴起的黑白显示到1928年彩色电视问世以及1935年实现胶片拍摄 的彩色电影，显示技术经历了从黑白向彩色显示技术的时代跨越.但是现有的显示器的色 彩重现能力很低，其显色范围仅能覆盖人眼所能观察到的色彩空间的33%，而其他67% 的色彩空间是数字显示技术和现在已有的显示技术都无法重现必成为今后显示技术研宄 和发展的方向.激光显示技术的一个重要思路是从色度学考虑，以红、绿、蓝三基色（RGB) 激光为光源的显示技术，可以最真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的 表现力。研宄发现，相对于亮度的绝对值，人眼对于亮度的对比更为敏感。视野范围内的亮 度比越来越成为评价视觉舒适度的一个主要指标，关于最佳亮度比的取值，Illuminating Enginering Society ofNorthAmerica(IESNA)对于亮度比给出了推荐值。工作面和相邻区 域之间的亮度比为3:1或1:3。实践表明，投影亮度对人的情绪有一定的影响。太暗使人 产生压抑感，情绪低落；过亮容易使人情绪浮躁，精神不定，同时太暗或太亮都会对视力造 成损伤。激光投影存在输出光功率过高导致亮度过大，温度过高的问题。激光属于高聚合 光，能量集中，亮度高，但如果对输出光功率不加以控制，则在激光显示系统上显示的图像 色彩将过于饱和甚至偏色，容易让眼睛被光线刺伤，引发眼睛疲劳，甚至导致视力下降和头 痛等问题。因此根据现有的环境和设备的性能，通过科学的计算，合理地设置环境照明下 的投影亮度和投影尺寸，可获得最佳投影效果，即柔和明亮而又清晰的图像。
[0003] 本方法所提供的显示调节方法具有以下优点：
[0004] 1.激光具有很高的光功率输出，其高亮度可以很容易实现大屏投影；同时激光光 波频率单一，传输路径平行且不会发散，这使得激光投影是3D投影的很好的选择。
[0005] 2.激光的光谱是线谱，本身显现的颜色即为光谱色，且激光具有波长可选择和高 光谱亮度等特点，因此用红、绿、蓝三色激光器作为光源的三基色所构成的三角形色域空间 更大，且具有很高的色彩饱和度，可以覆盖人眼所能识别的色彩空间的90%以上。
[0006] 3.本投影方法可以通过检测模块检测环境的亮度，并自动调节激光亮度输出，使 投影和环境的亮度比为3:1，使人眼得到清晰的亮度感觉。
[0007] 4.本发明通过控制中心计算出合理的亮度同时通过激光光源功率控制模块智能 调控半导体激光器的输出光功率，根据不同的投影屏幕大小投射合适的亮度，从而得到最 符合人眼安全的显示效果。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于通过将检测模块、控制中心和激光光源功率控制模块相结合， 通过监测模块监测出外部环境以及距离等参数，通过计算得出恰当的输出光功率，从而得 到最符合人眼安全的亮度。
[0009] 为实现上述目的，本发明提供了一种激光显示亮度的调节方法，该方法是基于激 光显示亮度调节结构实现的，该调节包括投影激光光源、可伸缩镜头、检测模块、控制中心 和激光光源功率控制模块；
[0010] 所述可伸缩镜头不需调节投影仪位置而直接调节投影焦距，改变投影面积。
[0011] 所述检测模块包含光敏传感器、激光测距仪和角度检测模块。其中光敏传感器实 时检测外部环境的亮度变化；激光测距仪检测投影仪与投影屏幕的距离；角度检测模块与 可伸缩镜头连接，实时检测投影角度的变化。
[0012] 所述控制中心包含面积处理和激光光功率处理两部分。面积处理部分与检测模块 中的激光测距仪和角度检测模块连接，接收实时的距离和角度信息，通过计算得到投影面 积。同时面积处理部分与可伸缩镜头连接，根据用户需求，结合已经测到的投影距离，设置 投影角度，从而控制投影大小。激光光功率处理部分与面积处理部分和检测模块中的光敏 传感器连接，对投影亮度的安全性与舒适性做出判断，计算出最适合的投影光功率。
[0013] 所述激光光功率控制模块与控制中心的激光光功率处理部分连接，接收控制中心 对光功率的指示，通过对工作电流的调节控制光功率输出。
[0014] 所述投影激光光源与激光光功率控制模块连接，包含红色半导体激光、绿色半导 体激光器、蓝色半导体激光器，这三种半导体激光光源经过不同比例的混合后，产生激光影 像，其功率效率已知，光功率与工作电流成正相关关系，通过激光光功率控制模块对工作电 流的调节改变其输出光功率，从而改变输出图像投影亮度。
[0015] 投影激光光源为半导体激光器光源。
[0016] 检测模块可监测出外部环境亮度，镜头与屏幕距离等参数变化。
[0017] 控制中心接收来自监测模块的参数信息，通过计算得出应该输出的光功率大小。
[0018] 激光光源功率控制模块根据控制中心的指示控制投影激光光源的光功率，从而输 出合理的亮度。
[0019] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果。
[0020] 1、本发明提供的这种激光显示亮度的调节方法，原理简单、成本低。
[0021] 2、本投影方法可以通过检测模块检测环境的亮度，并自动调节激光亮度输出，使 投影亮度和环境亮度比高于最低舒适亮度比3:1，使人眼得到清晰的亮度感觉。
[0022] 3、本发明提供的这种激光显示亮度的调节方法，可在根据屏幕大小变化快速调节 亮度，同时自动将光功率控制在安全范围内，快捷方便。
[0023] 4、本发明提供的这种激光显示亮度的调节方法，可利用激光投影的优势实现3D、 大屏投影。
【附图说明】
[0024] 图1 :本发明提供的本发明提供的激光显示亮度的调节方法基本结构图；
[0025] 图2:本发明提供的本发明提供的激光显示亮度的调节方法投影侧视图；
[0026] 图3 :本发明提供的本发明提供的激光显示亮度的调节方法投影俯视图；
[0027] 图4:本发明提供的本发明提供的激光显示亮度的调节方法投影正视图；
[0028]图5 :本发明提供的本发明提供的激光显示亮度的调节方法亮度随面积变化的自 动调整的方法流程图；
[0029]图中：1、可伸缩镜头，2、光敏传感器，3、屏幕，4、激光测距仪。
【具体实施方式】
[0030] 为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参 照附图，对本发明进一步详细说明。
[0031] 本发明提供的激光显示亮度的调节方法，广泛适用于各种激光投影及激光电视系 统，下面以激光投影仪为例说明其原理。
[0032] 如图所示，为本发明提供的激光显示亮度的调节方法，该方法包括以下部分，
[0033] 步骤101 :检测模块检测外部环境光照强度E，投影距离（即投影镜头与屏幕的距 离）1，投影仰角a和水平角0等投影参数变化。
[0034] 步骤102 :控制中心的面积控制部分接收来自检测模块的外部环境光照强度E、距 离1、初始的投影仰角a和水平角0信息，通过计算得出投影面积，传送给光功率控制部分 从而计算出当前的光功率大小。
[0035] 步骤103 :控制中心的光功率控制部分根据接收到的面积信息和外部环境光照强 度，结合算法流程图对计算出光功率进行判断，使其同时满足舒适的亮度比和安全的亮度 值。
[0036] 步骤104 :激光光源功率控制模块根据控制中心的指示控制投影激光光源的光功 率，从而输出合理的亮度。
[0037] 针对上述本发明提供的激光显示亮度的调节方法，下面结合激光显示亮度的调节 方法的基本结构图，对本发明进一步详细说明。
[0038] 上述步骤101中所述检测模块如图1所示，由三部分构成，第一部分是激光测距仪 (4)，检测出投影镜头与屏幕的距离1 ;第二部分为角度检测部分，根据如图2、图3所示根 据可伸缩镜头（1)的焦距变化检测到投影的仰角a和水平角0 ;第三部分为光