CN102650813A - 光源系统、投影装置及其色平衡调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光源系统、投影装置及其色平衡调整方法。该投影装置包括光源系统、同步装置和控制装置。光源系统用于交替产生不同颜色的至少两种基色光。同步装置用于产生与基色光同步的同步信号。控制装置用于根据预期色平衡标准获得各基色光对应的预期工作功率，根据同步信号控制光源系统在预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。通过上述方式，本发明的光源系统、投影装置及其色平衡调整方法能够根据光源系统的性能和显示要求动态调整至少一基色光的亮度，使得不同颜色的基色光之间满足预期的色平衡标准。

Description

光源系统、投影装置及其色平衡调整方法

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别是涉及一种光源系统、投影装置及其色平衡调整方法。

背景技术

在现有技术的投影装置中，通常使用基于激光管(LD，LD，LaserDiode)或发光二极管(LED，Light Emitting Diode)的固态光源产生的激发光轮流激发色轮上的不同波长转换区，进而产生由不同颜色的基色光形成的彩色光序列。为满足后续的显示要求，该彩色光序列中的不同颜色的基色光之间需要满足一定的色平衡标准。然而，由于固态光源的老化以及温度变化等因素的影响，会导致彩色光序列中的不同颜色的基色光的亮度和色坐标发生变化，进而无法满足预期的色平衡标准。此外，使用者也希望能够根据自身的喜好和不同的使用场景来调整不同颜色的基色光之间的色平衡。

综上，需要提供一种光源系统、投影装置及其色平衡调整方法，以解决现有技术的投影装置无法调整不同颜色的基色光之间的色平衡的技术问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种光源系统、投影装置及其色平衡调整方法，以动态调整不同颜色的基色光之间的色平衡。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种投影装置，包括光源系统、同步装置以及控制装置。光源系统用于交替产生不同颜色的至少两种基色光。同步装置用于产生与基色光同步的同步信号。控制装置用于根据预期色平衡标准获得各基色光对应的预期工作功率，根据同步信号控制光源系统在预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

其中，控制装置根据各基色光的色坐标以及该至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定该至少两个基色光之间的亮度比例，并根据亮度比例确定各基色光对应的预期工作功率。

其中，投影装置进一步包括光探测器，光探测器用于探测各基色光的色坐标，或者光探测器用于探测各基色光的亮度和该至少两个基色光的合成光的实际色坐标，并由控制装置根据各基色光的亮度和该至少两个基色光的合成光的实际色坐标确定各基色光的色坐标。

其中，控制装置根据该至少两个基色光的合成光的实际色坐标和该至少两个基色光的合成光的预期色坐标以迭代方式确定各基色光对应的预期工作功率。

其中，投影装置进一步包括光探测器，光探测器用于探测该至少两个基色光的合成光的实际色坐标，或者光探测器用于探测各基色光的色坐标和亮度，并由控制装置根据各基色光的色坐标和亮度确定该至少两个基色光的合成光的实际色坐标。

其中，光源系统包括第一固态光源、波长转换装置、第一色轮以及第一驱动装置。第一固态光源用于产生一激发光。波长转换装置用于将激发光转换成受激光。第一色轮包括第一区段和第二区段。第一驱动装置用于驱动第一色轮，以使得第一区段和第二区段交替设置于受激光的传输路径上，进而使得受激光经第一区段过滤后产生第一基色光，受激光经第二区段过滤后产生第二基色光。

其中，同步装置探测第一色轮的运动位置，进而产生同步信号。

其中，控制装置在第一区段设置于受激光的传输路径上时将第一固态光源的工作功率调整至第一预期工作功率，并在第二区段设置于受激光的传输路径上时将第一固态光源的工作功率调整至第二预期工作功率。

其中，投影装置进一步包括第二固态光源和光路合并装置。第二固态光源用于产生第三基色光。光路合并装置用于将受激光和第三基色光进行光路合并，受激光和第三基色光经光路合并装置进行光路合并后入射到第一色轮。第一色轮进一步设置有第三区段，第一区段、第二区段以及第三区段交替设置在受激光和第三基色光的传输路径上，第三基色光经第三区段透射，控制装置在第三区段设置在受激光和第三基色光的传输路径上时将第二固态光源的工作功率调整至第三预期工作功率。

其中，控制装置进一步在第一区段或第二区段设置于受激光和第三基色光的传输路径上时关闭第二固态光源或将第二固态光源的工作功率调整成小于第三预期工作功率，并在第三区段设置于受激光和第三基色光的传输路径上时关闭第一固态光源或将第一固态光源的工作功率调整成小于第一预期工作功率和第二预期工作功率。

其中，投影装置进一步包括第二固态光源和光路合并装置。第二固态光源用于产生第三基色光。光路合并装置用于将第一色轮产生的第一基色光和第二基色光与第三基色光进行光路合并。第一色轮进一步包括第三区段，第一区段、第二区段以及第三区段交替设置于受激光的传输路径上，控制装置在第三区段设置于受激光的传输路径上时关闭第一固态光源或将第一固态光源的工作功率调整成小于第一工作功率和第二工作功率，同时将第二固态光源的工作功率调整到第三预期工作功率，并在第一区段或第二区段设置于受激光的传输路径上时关闭第二固态光源或将第二固态光源的工作功率调整成小于第三预期工作功率。

其中，波长转换装置包括第二色轮和第二驱动装置。第二色轮上设置有波长转换材料。第二驱动装置用于驱动第二色轮，以使得激发光在第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于波长转换材料，波长转换材料将激发光转换成受激光。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种投影装置的色平衡调整方法，包括：利用光源系统交替产生不同颜色的至少两种基色光；利用同步装置产生与基色光同步的同步信号；利用控制装置根据预期色平衡标准获得各基色光对应的预期工作功率，根据同步信号控制光源系统在预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

其中，在利用控制装置根据同步信号控制光源系统的步骤之前，色平衡调整方法进一步包括：利用控制装置根据各基色光的色坐标以及该至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定该至少两个基色光之间的亮度比例，并根据亮度比例确定各基色光对应的预期工作功率。

其中，在利用控制装置确定各基色光对应的预期工作功率的步骤之前，色平衡调整方法进一步包括：利用光探测器探测各基色光的色坐标，或者利用光探测器探测各基色光的亮度和该至少两个基色光的合成光的实际色坐标，并由控制装置根据各基色光的亮度和该至少两个基色光的合成光的实际色坐标确定各基色光的色坐标。

其中，利用光源系统交替产生不同颜色的至少两种基色光的步骤包括：利用第一固态光源产生一激发光；利用波长转换装置将激发光转换成受激光；利用第一驱动装置驱动第一色轮，以使得色轮的第一区段和第二区段交替设置于受激光的传输路径上，进而使得受激光经第一区段过滤后产生第一基色光，受激光经第二区段过滤后产生第二基色光。

其中，利用波长转换装置将激发光转换成受激光的步骤包括：利用第二驱动装置驱动第二色轮，以使得激发光在第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于第二色轮上的波长转换材料，波长转换材料将激发光转换成受激光。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光源系统，包括第一固态光源、波长转换装置、第一色轮以及第一驱动装置。第一固态光源用于产生一激发光。波长转换装置用于将激发光转换成受激光。第一色轮包括第一区段和第二区段。第一驱动装置用于驱动第一色轮，以使得第一区段和第二区段交替设置于受激光的传输路径上，进而使得受激光经第一区段过滤后产生第一基色光，受激光经第二区段过滤后产生第二基色光。

其中，光源系统进一步包括第二固态光源和光路合并装置。第二固态光源用于产生第三基色光。光路合并装置用于将受激光和第三基色光进行光路合并，受激光和第三基色光经光路合并装置进行光路合并后入射到第一色轮。第一色轮进一步设置有第三区段，第一区段、第二区段以及第三区段交替设置在受激光和第三基色光的传输路径上，第三基色光经第三区段透射。

其中，光源系统进一步包括第二固态光源和光路合并装置。第二固态光源用于产生第三基色光。光路合并装置用于将第一色轮产生的第一基色光和第二基色光与第三基色光进行光路合并，第一色轮进一步包括第三区段，第一区段、第二区段以及第三区段交替设置于受激光的传输路径上，其中在第一区段或第二区段设置于受激光的传输路径上时，第二固态光源关闭或者第二固态光源产生的第三基色光对第一基色光和第二基色光的干扰不被人眼所观察，在第三区段设置于受激光的传输路径上时，第一固态光源关闭或者受激光对第三基色光干扰不被人眼所观察。

其中，波长转换装置包括第二色轮和第二驱动装置。第二色轮上设置有波长转换材料。第二驱动装置用于驱动第二色轮，以使得激发光在第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于波长转换材料，波长转换材料将激发光转换成受激光。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的投影装置及其色平衡调整方法能够根据光源系统的性能和显示要求动态调整至少一基色光的亮度，使得不同颜色的基色光之间满足预期的色平衡标准。

附图说明

图1是本发明的投影装置的第一实施例的结构示意图；

图2是图1所示的投影装置进行色平衡调整前的工作功率的示意图；

图3是图1所示的投影装置进行色平衡调整前的基色光亮度的示意图；

图4是图1所示的投影装置进行色平衡调整前的色坐标与预期色坐标的示意图；

图5是图1所示的投影装置进行色平衡调整后的工作功率的示意图；

图6是图1所示的投影装置进行色平衡调整后的基色光亮度的示意图；

图7是本发明的投影装置的第二实施例的结构示意图；

图8是图7所示的投影装置的第一色轮的主视图；

图9是本发明的投影装置的第三实施例的结构示意图；

图10是本发明的投影装置的色平衡调整方法的第一实施例的流程图。

具体实施方式

请参见图1，图1是本发明的投影装置的第一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的投影装置主要包括光源系统10、光调制系统11、屏幕12、同步装置13、控制装置14以及光探测器15。

本实施例的光源系统10是本领域公知的各种基于色轮的光源系统，包括光源101、色轮102以及驱动装置103。色轮102上设置有至少两个区段(未图示)，该至少两个区段在驱动装置103的作用下交替设置于光源101产生的光线的传输路径上，并将光源101产生的光线转换成不同颜色的基色光，进而使得色轮102交替产生不同颜色的至少两种基色光。在实际应用中，可通过在色轮102的该至少两个区段上设置不同的滤光材料或波长转换材料实现上述功能。色轮102产生的不同颜色的基色光经光调制系统11进行图像调制后形成基色光图像，并入射到屏幕12上。入射到屏幕12上的基色光图像经人眼的积分效应形成彩色图像。

在本实施例中，在需要对光源系统10的色平衡进行调整时，由光探测器15分别探测该至少两种基色光的色坐标，控制装置14根据光探测器15探测的各基色光的色坐标与该至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定各基色光之间的亮度比例，再根据亮度比例确定各基色光对应的预期工作功率的具体数值，并存储于控制装置14的存储装置(未图示)内。

例如，当色轮102产生的各基色光的亮度与光源101的工作功率的变化关系是已知的(例如，满足线性关系或可通过查找表或拟合曲线参数的方式获得)，并且色轮102产生的各基色光的色坐标不随工作功率发生改变时，控制装置14可以直接根据光探测器15探测的各基色光色坐标与合成光的预期色坐标计算出各基色光的亮度比例，并根据各基色光的最大亮度或显示所需亮度和亮度比例计算各基色光在这个比例下的所需亮度，进而确定各基色光对应的预期工作功率的具体数值。当色轮102产生的各基色光的亮度与光源101的工作功率满足线性关系时，光探测器15可进一步探测各基色光的亮度，并由控制装置14计算出各基色光的当前亮度比例，并根据当前亮度比例和所需亮度比例，将各基色光对应的工作功率降低或升高一定的倍数，即可获得各基色光对应的预期工作功率。

若色轮102产生的各基色光的亮度与光源101的工作功率的变化关系是未知的，或者色轮102产生的各基色光的色坐标随工作功率发生改变时，控制装置14则可以通过迭代方式逐步改变各基色光对应的光源101的工作功率，并比较在不同工作功率组合下光探测器15探测的该至少两种基色光的亮度和色坐标计算获得的合成光的实际色坐标与预期色坐标的差别，选取差别最小的一组工作功率值作为各基色光对应的预期工作功率。或者，控制装置14先将色轮102产生的各基色光的亮度与光源101的工作功率的变化关系视为线性关系，且色轮102产生的各基色光的色坐标随工作功率的变化保持恒定，然后根据该至少两种基色光的色坐标与预期色坐标直接计算出各基色光对应的初步预期工作功率。然后，再通过上述迭代方式对各基色光对应的初步预期工作功率进行微调，并比较不同工作功率组合下的合成光的实际色坐标与预期色坐标的差别，选取差别最小的一组工作功率值作为各基色光对应的预期工作功率。

在其他实施例中，当色轮102产生的基色光仅为三基色光时，光探测器15也可以探测各基色光的亮度和合成光色坐标，并根据各基色光的亮度和合成光色坐标确定各基色光的色坐标，再根据各基色光的色坐标和合成光的预期色坐标确定各基色光的所需亮度比例以及对应的预期工作功率。此外，当控制装置14采用迭代方式来确定各基色光对应的预期工作功率时，光探测器15也可以仅探测合成光色坐标。进一步，当各基色光的色坐标随工作功率变化保持恒定或变化在可接收范围内且由控制装置14存储并可直接调用时，也可以不探测各基色光的色坐标，光探测器15存储的各基色光的色坐标以及合成光的预期色坐标来确定各基色光对应的预期工作功率。

在正常显示过程中，同步装置13探测色轮102的运动位置，并产生与基色光同步的同步信号，同步信号被输入到控制装置14。控制装置14根据同步信号控制光源系统10在预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。具体来说，同步装置13可对设置在色轮102上的特定标记进行探测，并在每次探测到该特定标记时产生一同步脉冲。在其他实施例中，同步装置13也可以通过其他方式产生与基色光同步的同步信号，例如探测特定颜色的基色光的亮度。

控制装置14根据同步脉冲的产生时间、该特定标记与色轮102的各区段的相对位置关系以及驱动装置103的运动速度可计算出该至少两个基色光的产生时间，并进一步将光源101的工作功率调整至对应的预期工作功率，进而对应调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

下面将结合图2-6对具体色平衡调整过程进行示范性描述。

在进行色平衡调整前，光源101的工作功率如图2所示，由色轮102产生的三基色光R、G、B的亮度如图3所示。光探测器15分别探测该三基色光R、G、B的色坐标，控制装置14根据该三基色光R、G、B的色坐标与合成光的预期色坐标确定各基色光对应的预期工作功率。如图4所示，在国际照明委员会(CIE，Commission Internationale deL′Eclairage)提供的标准色品图中，点R₀、G₀、B₀分别表示该三基色光R、G、B各自的色坐标，点21是三基色光R、G、B的合成光的实际色坐标，点22是合成光的预期色坐标。为了使得三基色光R、G、B的合成光色坐标调整到预期色坐标，进而满足预期色平衡标准，需通过调整光源101的工作功率来提高蓝光B的亮度和红光R的亮度，并可根据预定方式计算出蓝光B对应的预期工作功率以及红光R对应的预期工作功率的数值。具体来说，由于任何两种颜色的基色光进行混合时，其合成光的色坐标一定在这两个基色光的色坐标的连线上。当绿光G和蓝光B的合成光再与红光R混合成预期色坐标的合成光时，绿光G和蓝光B的合成光对应的色坐标点M应与点22和点R₀共线。因此，可以连接点R₀和点22，其延长线与点G₀和点B₀连线相交于点M。确定点M后，可根据点G₀、点B₀和点M的色坐标值可计算出绿光G、蓝光B和点M的合成光的亮度比例。同样，可根据点M、点R₀和点22的色坐标值可计算出点M的合成光、红光R和点22的合成光的亮度比例，从而得到绿光G、蓝光B和红光R三基色光的亮度比例。根据绿光G、蓝光B和红光R三基色光的亮度比例和最大亮度或显示所需亮度可计算出各基色光对应的工作功率。

随后，在正常显示过程中，通过在绿光G、蓝光B和红光R的产生时段将光源101的工作功率调整到预期工作功率。光源101调整后的工作功率如图5所示，此时由色轮102产生的三基色光R、G、B的亮度如图6所示。其中在蓝光B的产生时段以及红光R的产生时段，光源101的工作功率被提高，以提高蓝光B和红光R的亮度，进而使得三基色光R、G、B的合成光色坐标由点21调整到点22。

通过上述方式，本发明的投影装置能够动态调整至少一基色光的亮度，使得不同颜色的基色光之间满足预期的色平衡标准。

请参见图7，图7是本发明的投影装置的第二实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例的投影装置主要包括光源系统30、光调制系统31、屏幕32、同步装置33、控制装置34以及光探测器35。本实施例的投影装置与图1所示的投影装置的区别主要在于光源系统30。

在本实施例中，光源系统30包括第一固态光源301、第二固态光源302、第一色轮303、第二色轮304、第一驱动装置305、第二驱动装置306、光路合并装置307以及光收集装置308和309。第一固态光源301产生一激发光。第一固态光源301产生的激发光入射到第二色轮304上。第二色轮304上设置有波长转换材料(未图示)，波长转换材料将激发光转换成受激光。第二驱动装置306驱动第二色轮304，以使得第一固态光源301产生的激发光在第二色轮304上形成的光斑沿预定路径作用于波长转换材料，进而避免了激发光在第二色轮304上形成的光斑长时间作用于波长转换材料的同一位置而导致的温度过高。在其他实施例中，第二色轮304和第二驱动装置306也可以由其他波长转换装置代替。例如，通过在发光二极管的封装材料内掺杂适当的波长转换材料来代替第二色轮304和第二驱动装置306。

由第二色轮304输出的受激光经光收集装置308收集后入射到光路合并装置307上，并被光路合并装置307透射，再经光收集装置309收集后入射到第一色轮303。在本实施例中，光收集装置308和309可以是透镜或其他适当的光学元件。如图8所示，第一色轮303上设置有第一区段3031、第二区段3032和第三区段3033。受激光经第一区段3031过滤后可产生第一基色光，经第二区段3032过滤后可产生第二基色光。

第二固态光源302产生第三基色光。第二固态光源302产生的第三基色光经光路合并装置307反射，进而与第二色轮304产生的受激光进行光路合并。在本实施例中，光路合并装置307可以是分光滤光片或其他适当的光学元件。受激光和第三基色光经光路合并装置307进行光路合并后入射到第一色轮303。

第一驱动装置305驱动第一色轮303，以使得第一区段3031、第二区段3032以及第三区段3033交替设置在受激光和第三基色光的传输路径上，第一区段3031对入射的受激光和第三基色光进行过滤并透射第一基色光，第二区段3032对入射的受激光和第三基色光进行过滤并透射第二基色光，第三区段3033则仅对入射的受激光和第三基色光中的第三基色光进行透射，由此使得第一色轮303交替输出不同颜色的第一基色光、第二基色光以及第三基色光。第一基色光、第二基色光以及第三基色光分别经光调制系统31进行图像调制后入射到屏幕32。

在需要对第一基色光、第二基色光以及第三基色光之间的色平衡进行调整时，控制装置34通过上述各种方式确定分别对应于第一基色光、第二基色光以及第三基色光的第一预期工作功率、第二预期工作功率以及第三预期工作功率的具体数值，并存储于控制装置34的存储装置(未图示)。在本实施例中，预期色坐标可以是固定值或者可根据需要进行调整。

在正常显示时，同步装置33探测第一色轮303的运动位置，进而产生同步信号。控制装置34根据同步信号确定第一区段3031、第二区段3032和第三区段3033设置于受激光和第三基色光的传输路径上的时间，并在第一区段3031设置于受激光和第三基色光的传输路径上时将第一固态光源301的工作功率调整至第一预期工作功率，并在第二区段3032设置于受激光和第三基色光的传输路径上时将第一固态光源301的工作功率调整至第二预期工作功率，并在第三区段3033设置在受激光和第三基色光的传输路径上时将第二固态光源302的工作功率调整至第三预期工作功率，进而将第一基色光、第二基色光以及第三基色光调整至所需亮度，使得第一基色光、第二基色光以及第三基色光保持预定的亮度，进而满足预期的色平衡标准。

在本实施例中，第一固态光源301可以是蓝光、紫外光或近紫外光激光管或发光二极管。第二固态光源302可以是蓝光激光管或发光二极管。第二色轮304上的波长转换材料为黄光荧光材料，其将第一固态光源301产生的激发光转换成黄光。第一色轮303上的第一区段3031、第二区段3032和第三区段3033分别是红光滤光区、绿光滤光区以及蓝光透射区，第一区段3031能够对入射的黄光和蓝光进行过滤并输出红光，第二区段3032能够对入射的黄光和蓝光进行过滤并输出红光，而第三区段3033则仅对入射的黄光和蓝光中的蓝光进行透射，进而使得第一色轮303交替产生红光、绿光和蓝光三基色光。在其他实施例中，也可以利用上述光源系统30产生其他颜色的三基色光。

通过上述方式，在本实施例中，分别对独立的第一固态光源301和第二固态光源302的工作功率进行独立调整，具有更好的灵活性。此外，由于第一基色光和第二基色光由同一受激光过滤而来，可简化系统的结构，且避免使用转换效率较低的红光荧光粉和绿光荧光粉，进而提高了光源系统的转换效率。

进一步，在本实施例中，控制装置34进一步在第一区段3031或第二区段3032设置于受激光和第三基色光的传输路径上时关闭第二固态光源302或将第二固态光源302的工作功率调整成小于第三预期工作功率，并在第三区段3033设置于受激光和第三基色光的传输路径上时关闭第一固态光源301或将第一固态光源301的工作功率调整成小于第一预期工作功率和第二预期工作功率。

通过上述方式，通过在非工作时段关闭对应光源或减小工作功率，能够节约一部分能量并减小第一固态光源301和第二固态光源302的发热量。此外，本实施例的电流调整方式可以适用于包括至少两个固态光源的光源系统，并利用控制装置分别将该至少两个固态光源的工作功率调整至预期工作功率，以调整对应的基色光的亮度。

请参见图9，图9是本发明的投影装置的第三实施例的结构示意图。如图9所示，本实施例的投影装置主要包括光源系统、光调制系统41、屏幕42、同步装置43、控制装置44以及光探测器45。

在本实施例中，光源系统包括第一固态光源401、第二固态光源402、第一色轮403、第二色轮404、第一驱动装置405、第二驱动装置406、光路合并装置407以及光收集装置408和409。本实施例的投影装置与图7所示的投影装置的不同之处在于，本实施例的第二固态光源402和光路合并装置407设置于第一色轮403的下游光路。此时，第二固态光源402产生的第三基色光经光路合并装置407与第一色轮403产生的第一基色光和第二基色光进行光路合并。

在本实施例中，第一色轮403同样设置有第一区段、第二区段和第三区段。第一区段、第二区段以及第三区段在第一驱动装置405的驱动下交替设置于第二色轮404产生的受激光的传输路径上。控制装置44根据同步装置43产生的同步信号确定第一区段、第二区段以及第三区段设置于该受激光的传输路径上的时间。在第一区段设置于受激光的传输路径上时，控制装置44将第一固态光源401的工作功率调整至第一预期工作功率，同时关闭第二固态光源402或将第二固态光源402的工作功率调整成小于第三预期工作功率，在第二区段设置于受激光的传输路径上时，控制装置44将第一固态光源401的工作功率调整至第二预期工作功率，同时关闭第二固态光源402或将第二固态光源402的工作功率调整成小于第三预期工作功率。此时，由于第二固态光源402产生的第三基色光直接入射到光调制系统41，因此在上述两个时段，第二固态光源402的工作功率应调整到使得第二固态光源402产生的第三基色光对第一基色光和第二基色光不造成影响，例如第三基色光对第一基色光和第二基色光的干扰不被人眼所观察到。

在第三区段设置于受激光的传输路径上时，控制装置44将第二固态光源402的工作功率调整到第三预期工作功率，并同时优选关闭第一固态光源401或将第一固态光源401的工作功率调整成小于第一工作功率和第二工作功率。当第二色轮404产生的受激光能够经第三区段透射时，第一固态光源401的工作功率应调整到使得第二色轮404产生的受激光的亮度对第三基色光对不造成影响，例如受激光对第三基色光的干扰不被人眼所观察到。

通过上述方式，在本实施例中，分别对独立的第一固态光源401和第二固态光源402的工作功率进行独立调整，具有更好的灵活性。进一步，由于第一基色光和第二基色光由同一受激光过滤而来，可简化系统的结构，且避免使用转换效率较低的红光荧光粉和绿光荧光粉，进而提高了光源系统的转换效率。此外，通过在非工作时段关闭对应光源或减小工作功率，能够节约一部分能量并减小第一固态光源401和第二固态光源402的发热量。

请参见图10，图10是本发明的投影装置的色平衡调整方法的第一实施例的流程图。如图10所示，本实施例的色平衡调整方法包括以下步骤。

在步骤S501中，利用光源系统交替产生不同颜色的至少两种基色光。在本步骤中，可通过上文描述的各种光源系统产生该至少两种基色光，在此不再赘述。

在步骤S502中，利用同步装置产生与基色光同步的同步信号。在本步骤中，可通过对用于产生基色光的色轮的运动位置进行探测来产生与基色光同步的同步信号。

在步骤S503中，利用控制装置根据预期色平衡标准获得各基色光对应的预期工作功率，根据同步信号控制光源系统在预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一基色光的亮度，使得该至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

在本步骤之前，优选利用控制装置根据各基色光的色坐标以及至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定该至少两个基色光之间的亮度比例，并根据亮度比例确定各基色光对应的预期工作功率，或者利用控制装置根据该至少两个基色光的合成光的实际色坐标和该至少两个基色光的合成光的预期色坐标以迭代方式确定各基色光对应的预期工作功率。其具体确定方式上文所述，并且在此不再赘述。

通过上述方式，本发明的投影装置及其色平衡调整方法能够根据光源系统的性能和显示要求动态调整至少一基色光的亮度，使得不同颜色的基色光之间满足预期的色平衡标准。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (21)

1.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：

光源系统，用于交替产生不同颜色的至少两种基色光；

同步装置，用于产生与所述基色光同步的同步信号；

控制装置，用于根据预期色平衡标准获得各所述基色光对应的预期工作功率，根据所述同步信号控制所述光源系统在所述预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一所述基色光的亮度，使得所述至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述控制装置根据各所述基色光的色坐标以及所述至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定所述至少两个基色光之间的亮度比例，并根据所述亮度比例确定各所述基色光对应的预期工作功率。

3.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置进一步包括光探测器，所述光探测器用于探测各基色光的色坐标；或者，

所述光探测器用于探测各基色光的亮度和所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标，并由所述控制装置根据各基色光的亮度和所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标确定各基色光的色坐标。

4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述控制装置根据所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标和所述至少两个基色光的合成光的预期色坐标以迭代方式确定各所述基色光对应的预期工作功率。

5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置进一步包括光探测器，所述光探测器用于探测所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标；或者，

所述光探测器用于探测各基色光的色坐标和亮度，并由所述控制装置根据各基色光的色坐标和亮度确定所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的投影装置，其特征在于，所述光源系统包括：

第一固态光源，用于产生一激发光；

波长转换装置，用于将所述激发光转换成受激光；

第一色轮，所述第一色轮包括第一区段和第二区段；

第一驱动装置，用于驱动所述第一色轮，以使得所述第一区段和所述第二区段交替设置于所述受激光的传输路径上，进而使得所述受激光经所述第一区段过滤后产生第一基色光，所述受激光经所述第二区段过滤后产生第二基色光。

7.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述同步装置探测所述第一色轮的运动位置，进而产生所述同步信号。

8.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述控制装置在所述第一区段设置于所述受激光的传输路径上时将所述第一固态光源的工作功率调整至第一预期工作功率，并在所述第二区段设置于所述受激光的传输路径上时将所述第一固态光源的工作功率调整至第二预期工作功率。

9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置进一步包括：

第二固态光源，用于产生第三基色光；

光路合并装置，用于将所述受激光和所述第三基色光进行光路合并，所述受激光和所述第三基色光经所述光路合并装置进行光路合并后入射到所述第一色轮；

所述第一色轮进一步设置有第三区段，所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段交替设置在所述受激光和所述第三基色光的传输路径上，所述第三基色光经所述第三区段透射，所述控制装置在所述第三区段设置在所述受激光和所述第三基色光的传输路径上时将所述第二固态光源的工作功率调整至第三预期工作功率。

10.根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，所述控制装置进一步在所述第一区段或所述第二区段设置于所述受激光和所述第三基色光的传输路径上时关闭所述第二固态光源或将所述第二固态光源的工作功率调整成小于所述第三预期工作功率，并在所述第三区段设置于所述受激光和所述第三基色光的传输路径上时关闭所述第一固态光源或将所述第一固态光源的工作功率调整成小于所述第一预期工作功率和所述第二预期工作功率。

11.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置进一步包括：

第二固态光源，用于产生第三基色光；

光路合并装置，用于将所述第一色轮产生的所述第一基色光和所述第二基色光与所述第三基色光进行光路合并；

所述第一色轮进一步包括第三区段，所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段交替设置于所述受激光的传输路径上，所述控制装置在所述第三区段设置于所述受激光的传输路径上时关闭所述第一固态光源或将所述第一固态光源的工作功率调整成小于所述第一工作功率和所述第二工作功率，同时将所述第二固态光源的工作功率调整到第三预期工作功率，并在所述第一区段或所述第二区段设置于所述受激光的传输路径上时关闭所述第二固态光源或将所述第二固态光源的工作功率调整成小于所述第三预期工作功率。

12.根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换装置包括：

第二色轮，所述第二色轮上设置有波长转换材料；

第二驱动装置，用于驱动所述第二色轮，以使得所述激发光在所述第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于所述波长转换材料，所述波长转换材料将所述激发光转换成所述受激光。

13.一种投影装置的色平衡调整方法，其特征在于，所述色平衡调整方法包括：

利用光源系统交替产生不同颜色的至少两种基色光；

利用同步装置产生与所述基色光同步的同步信号；

利用控制装置根据预期色平衡标准获得各所述基色光对应的预期工作功率，根据所述同步信号控制所述光源系统在所述预期工作功率下产生对应的基色光，以调整至少一所述基色光的亮度，使得所述至少两种基色光之间满足预期色平衡标准。

14.根据权利要求13所述的色平衡调整方法，其特征在于，在所述利用控制装置根据所述同步信号控制所述光源系统的步骤之前，所述色平衡调整方法进一步包括：

利用控制装置根据各所述基色光的色坐标以及所述至少两个基色光的合成光的预期色坐标确定所述至少两个基色光之间的亮度比例，并根据所述亮度比例确定各所述基色光对应的预期工作功率。

15.根据权利要求14所述的色平衡调整方法，其特征在于，在所述利用控制装置确定各所述基色光对应的预期工作功率的步骤之前，所述色平衡调整方法进一步包括：

利用光探测器探测各基色光的色坐标，或者利用所述光探测器探测各基色光的亮度和所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标，并由所述控制装置根据各基色光的亮度和所述至少两个基色光的合成光的实际色坐标确定各基色光的色坐标。

16.根据权利要求13-15任意一项所述的色平衡调整方法，其特征在于，所述利用光源系统交替产生不同颜色的至少两种基色光的步骤包括：

利用第一固态光源产生一激发光；

利用波长转换装置将所述激发光转换成受激光；

利用第一驱动装置驱动第一色轮，以使得所述色轮的第一区段和第二区段交替设置于所述受激光的传输路径上，进而使得所述受激光经所述第一区段过滤后产生第一基色光，所述受激光经所述第二区段过滤后产生第二基色光。

17.根据权利要求16所述的色平衡调整方法，其特征在于，所述利用波长转换装置将所述激发光转换成受激光的步骤包括：

利用第二驱动装置驱动所述第二色轮，以使得所述激发光在所述第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于所述第二色轮上的波长转换材料，所述波长转换材料将所述激发光转换成所述受激光。

18.一种光源系统，其特征在于，所述光源系统包括：

第一固态光源，用于产生一激发光；

波长转换装置，用于将所述激发光转换成受激光；

第一色轮，所述第一色轮包括第一区段和第二区段；

第一驱动装置，用于驱动所述第一色轮，以使得所述第一区段和所述第二区段交替设置于所述受激光的传输路径上，进而使得所述受激光经所述第一区段过滤后产生第一基色光，所述受激光经所述第二区段过滤后产生第二基色光。

19.根据权利要求18所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统进一步包括：

第二固态光源，用于产生第三基色光；

光路合并装置，用于将所述受激光和所述第三基色光进行光路合并，所述受激光和所述第三基色光经所述光路合并装置进行光路合并后入射到所述第一色轮；

所述第一色轮进一步设置有第三区段，所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段交替设置在所述受激光和所述第三基色光的传输路径上，所述第三基色光经所述第三区段透射。

20.根据权利要求18所述的光源系统，其特征在于，所述光源系统进一步包括：

第二固态光源，用于产生第三基色光；

光路合并装置，用于将所述第一色轮产生的所述第一基色光和所述第二基色光与所述第三基色光进行光路合并，所述第一色轮进一步包括第三区段，所述第一区段、所述第二区段以及所述第三区段交替设置于所述受激光的传输路径上，其中在所述第一区段或所述第二区段设置于所述受激光的传输路径上时，所述第二固态光源关闭或者所述第二固态光源产生的第三基色光对第一基色光和第二基色光的干扰不被人眼所观察，在所述第三区段设置于所述受激光的传输路径上时，所述第一固态光源关闭或者所述受激光对第三基色光干扰不被人眼所观察。

21.根据权利要求18所述的光源系统，其特征在于，所述波长转换装置包括：

第二色轮，所述第二色轮上设置有波长转换材料；

第二驱动装置，用于驱动所述第二色轮，以使得所述激发光在所述第二色轮上形成的光斑沿预定路径作用于所述波长转换材料，所述波长转换材料将所述激发光转换成所述受激光。

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