光源输出控制方法、系统和激光投影设备的制造方法_4

文档序号:9470684阅读:来源:国知局
未示出);第二色轮22,第二色轮22包括第二同步标记(图中未示出),其中第一同步标记与第二同步标记在对应所属色轮上的位置相对应,该系统还包括第一传感器23、第二传感器24、第三传感器25和控制单元
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[0050]其中,第一传感器23,用于检测并获取第一色轮的第一同步标记的感应信号,为红外传感器或者光传感器;第二传感器24,用于检测并获取第二色轮的第二同步标记的感应信号,为红外传感器或者光传感器;其中,第一同步标记的感应信号和第二同步标记的感应信号记为第一组感应信号。
[0051]控制单元26,用于比较同一时刻第一组感应信号的上升沿或下降沿;并根据第一组感应信号的上升沿或下降沿的差异,调整第一色轮21和第二色轮22的转速使第一组感应信号的上升沿或下降沿重合完成初次同步。
[0052]第三传感器25,用于检测并获取第二感应信号,该第二感应信号为一电压波形信号,不同颜色对应不同的电压值;第三传感器25为光感传感器或亮度传感器,置于第二色轮22的输出光路中;在一具体实施中,第一色轮为荧光轮,第二色轮为滤色轮,第三传感器置于滤色轮的输出光路中,获取滤色轮滤色后的输出基色光的光信号。控制单元26还用于获取第二感应信号中的电压值跳变时间阈值,并调整第一色轮和第二色轮的转速直至电压值跳变时间阈值为O。
[0053]具体地,再次参考图2中双色轮的位置结构示意图,其中图2中的第一色轮1、第二色轮2分别相当于本发明实施例中的第一色轮21和第二色轮22,图2中的第一同步标记11和第二同步标记21相当于本发明实施例中的第一同步标记和第二同步标记。
[0054]第一同步标记和第二同步标记为预先设定的同步位置标记,分别设置在第一色轮21和第二色轮22的驱动马达侧表面,标记可以是黑色胶带或黑色薄膜或碳化标记,利用黑色吸光的原理,通过传感器发出的光被吸收和反射的情况获知第一同步标记和第二同步标记的旋转情况,反映了第一色轮和第二色轮的旋转情况。在位置上,第一同步标记和第二同步标记均与各自所属色轮上参考起始位置对齐,可以如图3或图4所示的情况,在此不再赘述。
[0055]在具体实施例中,第三传感器25为光感传感器,能够将亮度信号转换为电压信号,该电压信号为第二感应信号,能够将通过第二色轮后的输出光的情况以电压的形式直观的体现出来,不同的颜色具有不同的亮度,从而第二感应信号输出不同电压幅值的波形信号。如果存在混色或颜色叠加情况时,电压幅值就会发生异常变化时间段,这是由于不同颜色的光的亮度信号叠加转换成不同的电压信号。
[0056]上述光源输出控制系统的工作方法,已经在上述实施例一和实施例二中光源输出控制方法中详述,应用本发明实施例的光源输出控制系统,其工作过程也能带来如实施例一和实施例二中所述的有益效果,此处均不再赘述。
[0057]实施例四
本发明实施例还提出一种激光投影设备,该激光投影设备包含有激光光源以及上述的光源输出控制系统。
[0058]如图14所示,为本实施例提出的激光投影设备的示意图,该激光投影设备包括激光光源I,光机2,镜头3以及投影屏幕4。
[0059]其中,采用实施例三中所述的双色轮同步控制系统的激光光源I,会时序性地输出三基色光,三基色光通过光棒(图中未不出)进入光机2部分,除了光棒结构,光机2部分还包括光路转换器件和DMD芯片(图中均未示出)。经过DMD芯片的调制,三基色光再经过多次的折射、会聚到达镜头3。
[0060]本实施例四中的投影设备为超短焦投影设备,适合家庭或者便携式使用,因此镜头3为超短焦投影镜头,超短焦投影镜头的特点是可以在低投射比下仍投射出高质量的图像。光线经过DMD调制后到达镜头3,由镜头内一组光学镜片,包括多片凸透镜,凹透镜,非球面透镜等,最终投射到投影屏幕4上形成投影图像。
[0061]其中,如图15所示,激光光源I具体包括激光器11、第一色轮15和第二色轮16 ;在本发明实施例中,激光器为蓝色激光器,发出蓝色激光,并作为荧光的激励光源。其中,第一色轮为荧光粉轮,第二色轮为滤色轮。滤色轮16通常包括第一基色滤色分区、第二基色滤色分区和第三基色滤色分区,在具体实施中,对于激光部分,由于纯度较高,滤色轮可对应设置透明区域对激光进行透射,对于荧光,由于荧光的纯度相对激光较低,需要通过对应颜色的滤色片进行滤色,进一度提高颜色的纯度;荧光粉轮15包括荧光区和透射区,其中透射区通常为透明玻璃,用于当荧光轮旋转至该位置时透射激光,荧光区包括绿色和黄色荧光粉区(图中未示出),用于接收蓝色激光照射激发产生绿色荧光和黄色荧光。其中,绿色荧光区、蓝光透射区,黄色荧光区分别与滤色轮上的绿色滤色分区、透明区、红色滤色分区相对应。在本发明实施例中,荧光轮15和滤色轮16为非同轴设计,由图示可知,两色轮各自旋转所在的平面互相垂直的,但本实施例仅给出了一种非同轴的具体方式,并不限定与此。
[0062]在本实施例中,荧光轮15为反射式荧光轮,蓝色激光经过荧光轮15的透射区透射后,还会经过设置于荧光轮背面的中继透镜组,如图11中所示的第一镜片12、第二镜片13、第三镜片14,这些光学镜片包括平面反射镜、凸透镜或扩散片等光学镜片,形成蓝色激光回路返回至荧光轮正面,入射至合光镜片17,与受激的荧光进行合光。
[0063]三基色光合光后,再依次通过滤色轮16,具体地,依次通过滤色轮中对应颜色的位置分区,形成时序性的三基色光输出,到达位于激光光源后面的光机部分,提供照明。
[0064]除了使两色轮对应颜色的分区相一致,比如荧光轮15上绿色荧光区的圆心角度为108度,那么对应滤色轮上绿色滤色分区的圆心角度设置也为108度,同时还需要两色轮同步旋转,保持相对静止。
[0065]为实现荧光粉轮和滤色轮能够同步旋转,本发明实施例采取上述实施例一、二提出的方法和系统实现:如图2所示的,第一色轮I对应图15中的荧光粉轮15,第二色轮2对应图15中的滤色轮16 ;在荧光粉轮和滤色轮上分别设置第一同步标记和第二同步标记,且两个标记在两个色轮上的位置相同。
[0066]第一传感器置于荧光粉轮周围,用于检测并获取第一同步标记的感应信号,为红外传感器或者光传感器;第二传感器置于滤色轮的周围,用于检测并获取第二同步标记的感应信号,为红外传感器或者光传感器;其中,第一同步标记的感应信号和第二同步标记的感应信号记为第一组感应信号;激光设备的控制单元比较同一时刻第一组感应信号的上升沿或下降沿;并根据第一组感应信号的上升沿或下降沿的差异,调整荧光粉轮和滤色轮的转速使第一组感应信号的上升沿或下降沿重合完成初次同步;第三传感器置于滤色轮的出光侧,为光感传感器或亮度传感器,用于检测并获取第二感应信号,该第二感应信号为滤色轮输出光的亮度检测信号,为一电压波形信号,不同颜色对应不同的电压值;激光投影设备的控制单元获取第二感应信号的电压值跳变的异常时间段,调整荧光粉轮和滤色轮的转速直至电压值跳变异常时间段消除为O,完成荧光粉轮和滤色轮的精准同步控制。
[0067]第一同步标记和第二同步标记优选黑色胶带或黑色薄膜或碳化标记,贴附或喷涂于驱动荧光粉轮和滤色轮的驱动马达的侧表面。
[0068]以上荧光粉轮和滤色轮通过两次同步过程实现精准同步后,能够使得通过滤色轮输出的三基色光无混色时间段,从而提高了输出的单色光的亮度和纯度,进而提高了颜色的色彩饱和度,同时,保证了三基色的时序性,从而能够为光机2部分提供高质量的照明光源,提高投影图像的色彩表现力和显示质量。
[0069]需要说明的是,在本发明实施例中,激光光源是以蓝色单色激光激发两种荧光粉产生两种颜色的荧光为例进行举例说明光源的工作过程,也可以是双色
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