CN108957931A - 激光光源的白平衡调整方法及激光投影设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光光源的白平衡调整方法,应用于具有多基色的激光投影光源,根据两组色坐标中红光,绿光比例的大小关系,分别调整对应基色输出时段的激光器的驱动电流,一方面若存在整体偏大或整体偏小的情况,则通过对蓝光输出时段或黄光输出时段的激光器进行调整,使得色坐标值整体上变小或增大,提高了调整效率,如果非上述情况,则分别调整红光对应输出时段或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,从而改变单独改变色坐标中x或y的大小,使得两者的调整互相独立,不会相互影响,上述调整方法能够高效的实现白平衡的自动调整。
Description
技术领域
本发明涉及投影领域,特别涉及一种激光光源的白平衡调整方法。
背景技术
激光投影机是一种使用激光光束来透射出投影图像的投影机,主要包括光源模组、光机模组等组件。
在激光投影机的光源模组中,通常包括激光器,以及荧光轮作为波长转换装置。激光器可以是单色激光器,也可以是双色激光器,从而发出一种或两种颜色的激光,荧光轮上设置有荧光粉,可以被激发出对应颜色的荧光,用于与激光器发出的激光的颜色进行混光形成白光,而在混合形成白光的方式中,不一定产生纯粹的红、绿、蓝三基色,这是因为荧光的波长范围较宽,尤其在产生红色荧光的基色光时,受限于红色荧光粉的荧光转换效率,而使用黄色或者桔色荧光粉来受激产生,这样,就会伴随产生除了三基色之外的其他的颜色,这些颜色共同形成混合白光,并作为投影光源向光机部分提供照明。
投影光源的白平衡决定了投影图像的色温。通常色温可以通过色坐标来表示,例如色坐标为(x,y)表示红光在白光中的占比为x,绿光在白光中的占比为y。
对于普通液晶显示设备来说,对于白平衡的校正算是以三基色各自独立为基础的,比如,对于色坐标(x,y),所以在调整红色或绿色想达到的色坐标时,二者调整相互不干扰。
但对于激光投影设备而言,一方面根据上述说明在光源模组中,各种颜色光的产生机理不同,既有激光器发出的激光,也有激光器激发波长转换材料产生的荧光,这种光源发光机理也使得不同基色的光线在进行亮度变化时很容易就偏离设定的比例关系,造成色坐标的变化,导致白平衡变化。另一方面,由于光源发光机理也导致无法采用传统的三基色校正算法。这是因为,以黄色荧光为例,由于共同与其他基色光比如蓝色,绿色进行混合形成白光,通常也被认为属于一种基色光,但准确的说,是属于基色光的合光颜色。其中黄光里面含了红光和绿光基色光的分量,x、y与系统中红色基色和绿色基色的对应关系就不是单纯的一一对应关系了,而仍旧采用传统校正算法调整红绿蓝色的增益和偏差实现白平衡的时候,就无法达到调整一个色坐标分量就能简单对红色或绿色进行改变的目的。例如,对采用红、绿、蓝、黄四个基色来成像的单色或双色激光显示来说,调整红色增益的时候,因为黄色基色光中也贡献有红色分量,在对整体红色增益调整时,也导致了黄色基色光中绿色分量y的变化,同理,调整绿色增益的时候,x也会变化。比如,本来白场的色坐标是(0.27,0.29),目标要调整到(0.28,0.29),当调整红增益增高x从0.27变成了0.28 ,同时y也从0.29变高了,如果调整绿增益降低使y到0.29,同时x又变小变回去了。
需要提出一种调整算法,能够适应目前激光和荧光形成的混合光源的白平衡调整。
发明内容
本发明实施例提供了一种激光光源的白平衡调整方法以及对应的激光投影设备,实现了白平衡的自动调整。所采用技术方案如下:
一方面,提供了一种激光光源的白平衡调整方法,所述方法包括:
获取当前白平衡色坐标(x,y)和目标色坐标(x0,y0);
将当前色坐标(x,y)与目标白平衡色坐标(x0,y0)进行比较;
若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
若非上述两种情况,则分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
进一步地,若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流 具体包括:
减小蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流;
进一步地,若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,具体包括:
减小黄光对应输出时段的激光器的驱动电流;
进一步地,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
判断x与x0,以及y与y0两组坐标值的差值先符合预设范围内的一组,
停止对当前颜色光输出时段的激光器驱动电流的调整;
对未符合预设范围的另一组坐标值,单独调整对应颜色输出时段的激光器的驱动电流,直至符合预设范围;
进一步地,具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,红色荧光基色光;其中,分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色荧光或绿色荧光对应输出时段的蓝色激光激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
或者,具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,红色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,其中,分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色激光对应输出时段的红色激光器的驱动电流或者绿色荧光对应输出时段的蓝色激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
进一步地,在使x与x0或y与y0的差值在预设范围内之后,方法还包括:
获取色轮转动中一个混色色段的位置,并发送对应该混色色段的显示图卡,获取当前混色色段色坐标;
判断当前混色色段色坐标与该混色色段目标色坐标的差值,调整激光器的驱动电流,直到该混色色段的色坐标与其目标色坐标的差值在预设范围内;
重复上述步骤,直至调整完所有混色色段的色坐标;
进一步地,记录调整后的色坐标(x,y)对应的激光器的驱动电流值,并依此驱动对应的激光器;
进一步地,记录调整后的每个混色色段的色坐标对应的激光器的驱动电流值,并在每个混色色段中调用对应的数值。
另一方面,提供了一种应用上述白平衡调整方法的激光投影设备,能够高效的自动实现白平衡的调整。
本发明上述实施方式提供的技术方案至少带来以下有益效果:
在对白平衡的自动调整过程中,通过获取当前色坐标,并与目标白平衡色坐标进行比较,根据两组色坐标中红光,绿光比例的大小关系,若存在整体偏大或整体偏小的情况,则通过对蓝光输出时段或黄光输出时段的激光器进行调整,使得色坐标中的(x,y)值整体上变小或增大,提高了调整效率,如果非上述情况,则分别调整红光对应输出时段或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,从而改变单独改变色坐标中x或y的大小,使得两者的调整互相独立,不会相互影响。
上述白平衡调整方法能够高效的实现白平衡的自动调整。
应用上述白平衡调整方法的激光投影设备也能够高效的实现白平衡的自动调整,提高了用户体验,增强了产品竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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。
图1是本发明实施例提供的一种激光投影机的内部结构示意图;
图2A是本发明实施例提供的一种荧光轮结构示意图;
图2B是本发明实施例提供的与图2A对应的一种滤色轮轮结构示意图;
图3是本发明实施例提供的一种光源时序控制示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种光源时序控制示意图;
图5是本发明实施例提供的一种色域范围示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种色域范围示意图;
图7是本发明实施例提供的色坐标变化示意图;
图8是本发明实施例提供一种激光光源白平衡调整方法的流程示意图;
图9A,图9B是本发明实施例提供混色色段示意图;
图10是本发明实施例提供的另一种激光光源白平衡调整方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种激光投影机10的内部结构模块示意图,如图所示,该激光投影机10可以包括:光源模组和光机模组,两者可以统称为光学引擎。光源模组可以包括激光器、荧光轮及传感器,以及激光光束整形光路(图中未示出)。该激光器板上设置有激光器,该激光器可以是单色激光器,也可以是双色激光器。荧光轮的传感器用于对荧光轮的转速和转动位置进行检测。光机模组可以包括数字微镜装置(英文:DigitalMicromirror Device;简称:DMD)板、滤色轮及传感器,以及照明光路(图中未示出)。以及滤色轮的传感器用于对滤色轮的转速和转动位置检测。
其中,光源模组中的激光器发出激光,一部分激光可以作为激发光,激发荧光轮上的波长转换材料发光,发出对应颜色的荧光,一部分激光可以透射过荧光轮的透射区(这根据荧光轮的构造和光路设计需求而定)以一种基色光输出。
伴随荧光轮的旋转,当荧光轮被激发时,发出的荧光光谱范围很宽,通常为了获得较高纯度的该颜色的荧光或者获得光谱中某一范围色段的荧光,还会经过滤色轮滤光。经过滤色轮滤光后,由于两色轮同步旋转,这样持续按照时序输出不同颜色的基色光,由于人眼视觉暂留,感受到的是混合的白光。
实际应用中,该激光投影机10作为激光投影电视使用还可以包括其他结构,如显示板,用于向DMD发送显示信号,电视机(英文:television;简称:TV)TV板,用于对视频输入的信号流进行解析,无线保真(英文:WIreless-FIdelity,简称:WIFI)板用于无线连接管理,以及驱动板用于对激光器、风扇等电器件进行驱动供电等等,本发明实施例对此不作赘述。
如图2A所示,本发明实施例提供的一种荧光轮结构示意图,应用于激光投影设备,当激光光源为单色激光光源时,荧光轮周向上设置有图示G区域所示绿色荧光粉区域,图示Y区域所示的黄色荧光粉区域,以及图示B区域所示的蓝色激光透射区域。图2B示出了本实施例提供的一种滤色轮结构,对应地,滤色轮上设置有蓝光透射区B,绿光滤色区G,黄光滤色区或透射区Y,以及为了从黄色荧光中过滤得到红色荧光,对应荧光轮黄色荧光的出射区域还设置了红色滤色区R,这样滤色轮上的红色滤色区和黄色滤色区或透射区Y在色轮上所占的圆心角度之和与荧光轮上黄色荧光粉区域Y所占的圆心角度相同。
以激光器为蓝色激光器为例,当光源模组进行基色光输出时,其时序控制如图3所示。其中,R_EN,G_EN,B_EN分别为红光,绿光,蓝光的使能信号,表示系统中该颜色的光有效输出。
由图3可知,蓝色激光器在整个时序过程中持续点亮,但是根据不同基色光的使能信号,系统中输出不同颜色的光。当G_EN为高电平,R_EN和B_EN均为低电平,即绿光使能,此时为蓝色激光器激发荧光轮上的绿色荧光粉,发出绿色荧光,即为白光中的绿色基色光。当B_EN为高电平,R_EN和G_EN均为低电平,即蓝光使能,此时蓝色激光器发出的激光通过荧光轮上的B激光透射区域,即为白光中的蓝色基色光。当R_EN为高电平,B_EN和G_EN均为低电平,即红光使能,此时蓝色激光器激发荧光轮上的黄色荧光粉Y,并且经过滤色轮的红光滤色区输出红光,即为白光中的红色基色光。而当R_EN和G_EN均为高电平,B_EN为低电平时,此时蓝色激光器激发荧光轮上的黄色荧光粉Y,并经过滤色轮的黄色滤色区或透射区Y输出黄色荧光,即为白光中的黄色基色光。由上述时序控制过程也可知,当系统输出黄光时,实际上是由绿光和红光的时序信号组合控制的,这也是与黄光中含有绿光和红光的分量相对应地。
同理,即使激光器为双色激光器,比如发出蓝色激光和红色激光,此时红色基色光由红色激光器产生,而荧光轮上的黄色荧光粉仍然受激发出黄色荧光,当再次经过滤色轮时,可以根据光学需要,在滤色轮上仅设置黄色滤色区或透射区Y,而不再设置红色滤色区R,这样系统白光由蓝色激光,红色激光,绿色荧光,黄色荧光混合形成。当然,也可以在滤色轮上同时也设置红色滤色区,这样系统白光是由蓝色激光,红色激光,小部分红色荧光,部分黄色荧光,绿色荧光混合组成。
上述双色激光光源的时序控制过程示意图如图4所示,与上述单色激光光源的时序图不同之处在于,R_EN为高电平红光使能时,红色激光器点亮,蓝色激光器不点亮。而当系统输出黄光时,R_EN为高电平,但是红色激光器此时并不点亮,而是仍为蓝色激光器点亮,且配合G_EN为高电平,即R_EN和G_EN同时为高电平时,黄光使能输出。
以及,结合图3,图4所示的时序控制图,由于光源系统中输出蓝光,红光,绿光,黄光均有各自独立的时序时段,因此,在控制时,各个颜色的光也具有各自对应的驱动电流信号。
以上对激光投影机发光的过程和工作原理进行了简单说明,下面将以此为基础说明激光光源白平衡的调整过程。
现有技术中,白平衡发生变化时,通常发生色温的偏移,色温值通常使用色坐标表示,进而色坐标也发生变化。通常对色坐标调整至目标值即可实现白平衡的一致性。
如图5所示,光源中的各基色坐标为何成一个色域范围,如图中不同线条表示的三角形区域范围,色域范围的中心位置处有一个白平衡的点,如图5所示的点A。
如图6所示的色域平面示意图中,为马蹄形范围,如图所示的三个区域部分,红,绿,蓝,其中,绿色范围位于马蹄形图的左上区域,越靠近该区域边缘,绿色的颜色越纯,同理,蓝色位于左下角区域,越靠近左下角区域,蓝色颜色越纯,红色位于右下角区域,越靠近右下区域,红色颜色越纯。当色坐标位于该色域图中发生偏移时,朝向哪部分区域偏移,则会导致整体白平衡颜色偏向该颜色。
白光的色温调整可以通过红、绿、蓝光一起配比得到,色温对应的色坐标一般使用(x,y)来表示,x表示红光在白光中的比例,y表示绿光在白光中的比例,(1-x-y)表示蓝光在白光中的比例。红色、绿色、蓝光的比例是通过调整对应的驱动电流值得到的。采用荧光轮激发带有颜色的光线时,荧光轮是旋转的,不同颜色的光线是分时射出的。驱动电流是脉冲宽度调制技术(英文:Pulse Width Modulation;简称:PWM)电流。
本发明实施例基于上述说明提供了一种激光光源的白平衡调整方法,如图8所示的流程示意图,该方法包括:
步骤10:获取当前白平衡色坐标(x,y)和目标色坐标(x0,y0)。
具体地,激光投影设备接收指令,显示白场测试图卡,并对当前显示的图卡的色坐标进行检测,获取当前白平衡色坐标(x,y),其中x为红光在白光中的比例,y为绿光在白光中的比例。
步骤20:将当前色坐标(x,y)与目标白平衡色坐标(x0,y0)进行比较;
步骤40:若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则执行步骤60:调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
或者步骤41:若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则执行步骤S61:调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
若非上述两种情况,则执行步骤80:分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
具体地步骤40中,若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标值(x0,y0)中对应的坐标值,即x<x0,y<y0,则调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流,具体包括:减小蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
在具体实施中,差值预设范围可以具体是|x-x0|£0.005,|y-y0|£0.005。
这是因为,根据图6所示的色域图,靠近蓝光区域的色坐标值靠近X轴,Y轴的起始位置,色坐标值中的x,y均较小,当x<x0,y<y0时,说明色坐标偏蓝,则在光源输出控制时,减小如图3,或图4所示的蓝色基色光输出时段的蓝色激光器的驱动电流,具体地,可以是调整PWM波的占空比来减小该驱动电流的值,从而降低了蓝色基色光的亮度,也使得蓝光在整体光源混合光中的亮度比例下降,从而使得色坐标整体向右,向上移动,即x,y均朝向增大的方向变化。如图7所示,色坐标点从A点向B点移动。
在本示例中,以图3的时序控制图为基础,光源类型为单色激光光源,激光器为蓝色激光器为例说明。在本发明实施例中,某一颜色的光线对应的驱动电流值为光源模组中,激光器在产生该某一颜色的光线的时段的驱动电流值。红光对应的驱动电流值为光源模组中,蓝色激光器在产生该红光的时段(也即是,蓝光照射在黄色荧光粉区域的时段)的驱动电流值;绿光对应的驱动电流值为光源模组中,蓝色激光器在产生该绿光的时段(也即是,蓝光照射在绿色荧光粉区域的时段)的驱动电流值;蓝光对应的驱动电流值为光源模组中,蓝色激光器在产生该蓝光的时段(也即是,蓝光照射在荧光轮透射区的时段)的驱动电流值。
在对蓝光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Db改变时可以是步进式的减小,每次调整后并检测当前图卡的色坐标值,计算x与x0,y与y0的差值变化。重复上述步进式调整过程,需要说明的是,虽然在该种情形中,当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,但是两组坐标值的差值可能并不相同,因此,两组差值较小的可能能够同时均符合差值范围内,因此在具体操作中,可判断x与x0,以及y与y0两组坐标值的差值先符合预设范围内的一组,停止对当前颜色光输出时段的激光器驱动电流的调整;对未符合预设范围的另一组坐标值,单独调整对应颜色输出时段的激光器的驱动电流,直至符合预设范围。
具体地,比如x与x0这组坐标值先符合上述的差值预设范围,即y与y0这组坐标值的差值大于x与x0之间的差值,则停止对蓝光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Db的减小调整。
接下来,再根据y与y0的差值,调整光源系统中绿光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Dg。比如,需要将y逐渐增大,则微调增大驱动电流Dg,使得绿光比例增加,每次步进式调整电流值后,再读取测试图卡的色坐标,通过上述反复过程,直至使y值增大到满足差值预设范围的数值。
以及,在步骤41中,若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,即x>x0,y>y0,则调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,具体包括:减小黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
同理,这是因为,根据图6所示的色域图,x,y 均大于目标色坐标值,说明颜色靠近红色色域区域和绿色色域区域,需要将x,y的值减小,将色坐标点向蓝色色域区域移动。因此,在光源输出控制时,减小如图3,或图4所示的黄色基色光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Dy,具体地,可以是调整PWM波的占空比来减小该驱动电流的值,从而降低了黄色基色光的亮度,黄光里面包括了红光和绿光分量,通过对黄光亮度的调整,也就同时对红光和绿光分量进行了调整,提高了色坐标调整的效率,可以较快的达到目标值。
当黄光亮度降低时,光源整体输出中绿光和红光的分量均降低,从而色坐标点向蓝色区域靠近,同理可参考图7,可简单理解为,从B点向A点移动。这样,色坐标x,y是朝向靠近坐标原点的方向移动,数值均变小,达到了调整色坐标x,y均减小的目的。
在对黄光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Dy改变时可以是步进式的减小,并实时检测当前图卡的色坐标值,计算x与x0,y与y0的差值变化。同理如上述,判断x与x0,以及y与y0两组坐标值的差值先符合预设范围内的一组,停止对当前颜色光输出时段的激光器驱动电流的调整;对未符合预设范围的另一组坐标值,单独调整对应颜色输出时段的激光器的驱动电流,直至符合预设范围。比如通过调整检测,y与y0接近几乎一致,符合上述的差值预设范围,则停止对黄光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Dy的减小。
接下来,再根据x与x0的差距,调整光源系统中红光输出时段的蓝色激光器的驱动电流Dr,比如,需要将x减小,则微调减小驱动电流Dr,使得红光比例减小,经过反复读取测试图卡的色坐标,使x值减小到满足差值预设范围的数值。
需要说明的是,在判断当前色坐标(x,y)整体是小于还是大于目标白平衡色坐标值(x0,y0)中对应的坐标值时,并不区分判断的先后顺序。
以及,上述判断步骤40和步骤41也不分先后顺序,图8仅给出一种具体实例。
以及,若当前色坐标(x,y)与目标白平衡色坐标值(x0,y0)中x与x0,y与y0的大小不属于上述步骤40,步骤41中整体小于或大于的情形,则存在以下情形:
x<x0,y>y0,或者x>x0,y<y0,则需分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
在一种情况中,具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,红色荧光基色光;其中,分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色荧光或绿色荧光对应输出时段的蓝色激光激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
这是投影光源为单色激光光源的情形,只有蓝色激光器,所有基色光均通过蓝色激光器直接发出,或者激发荧光轮产生。
一种情况中,具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,红色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,其中,所述分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色激光对应输出时段的红色激光器的驱动电流或者绿色荧光对应输出时段的蓝色激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
也即,当激光投影光源为双色激光光源时,包括蓝色激光器和红色激光器两种,当单独对红光比例x进行调整时,则直接调整红色激光器的驱动电流。比如通过增大红色激光器的驱动电流,可以使得x增大,减小红色激光器的驱动电流,可以使得x减小。
具体地,若x<x0,y>y0,则需要将x值增大,y值减小,则需要将光源系统中红光输出时段中蓝色激光器的驱动电流Dr增大,从而红光的输出亮度增加,在白光中的比例增大,在图6所示的色域图中,色坐标会朝向红色色域范围的方向移动,从而x值变大。而通过将光源系统中绿光输出时段中蓝色激光器的驱动电流Dg减小,使得绿光的输出亮度减小,在白光中的比例减小,色坐标朝向远离绿色色域范围的方向移动,从而y值变小。
同理,当x>x0,y<y0时,调整光源系统中红光输出时段中蓝色激光器的驱动电流Dr减小,绿光输出时段中蓝色激光器的驱动电流Dg增大,从而使得x减小,y增大,直至使得接近目标值或者达到与目标值的差值预设范围内。
以及,进一步地,在完成了上述色坐标的自动调整后,记录调整后的色坐标(x,y)对应的激光器的驱动电流值,并依此驱动对应的激光器,即在设备运行过程中调用该调整后的色坐标对应的激光器驱动电流值,对激光器进行驱动。
在上述白平衡的调整方法中,无论单色激光器的投影光源还是双色激光器的投影光源均可适用。
进一步地,当完成基色光的色坐标调整后,由于当前的色坐标x,y值发生了变化,使得混色色段的色坐标也发生了变化。在图像显示需要用到基色光时,该混色色段可以是关闭的,即该部分光束不输出,当不必须使用基色光时,则为了增加光源的亮度,该混色色段是打开的,则该部分光束允许输出。
如图9A所示,由于光束光斑具有一定的大小,在光束经过色轮的不同分区时,光斑会逐渐从一个颜色分区过渡到另一个颜色分区,造成混色色段的颜色兼具有相邻分区的颜色。
对于本示例中,使用红,蓝,绿,黄四种颜色组成白光,则具有如图9B所示的四个混色色段,分别为h1蓝绿混色段,h2绿黄混色段,h3黄红混色段,h4红蓝混色段,每一个混色段具有各自的色坐标。为了使得混色色段能够正常被利用,在对基色光的色坐标进行调整后,进一步对混色色段的色坐标进行调整。如图10所示的流程示意图,调整方法包括:
步骤11:获取色轮转动中一个混色色段的位置,并发送对应该混色色段的显示图卡,获取当前混色色段色坐标。
步骤13:判断当前混色色段色坐标与该混色色段目标色坐标的差值,调整激光器的驱动电流,直到该混色色段的色坐标与其目标色坐标的差值在预设范围内。
步骤15:重复步骤11~13,直至调整完所有混色色段的色坐标。
具体地,在对混色色段的色坐标进行调整时,调整方法可参见步骤40~80,均是通过对激光器的驱动电流进行改变,从而改变色坐标的x,y值,上述的无论对基色光的色坐标进行调整还是对混色色段的色坐标的调整,均通过对颜色输出时段对应的激光器的驱动电流进行改变,能够使得x,y的调整具有独立性,互不影响,同时,对于两者具有相关性时,比如需整体增大或减小时,通过调整这两种基色之外的其他基色对应的驱动电流来实现,提高了调整的效率,也兼顾了其相关性。
以及,进一步地,在完成了上述色坐标的自动调整后,记录调整后的每个混色色段的色坐标对应的激光器的驱动电流值,并在每个混色色段中调用对应的数值,即通过监控色轮转动位置,当显示单一基色时使用前一部分的调整后色坐标对应的激光器的驱动电流值,当达到某一混色色段时,则调用该混色色段对应的调整后色坐标对应的激光器的驱动电流值,当光源中存在基色色时,则至少存在4个混色色段或者4的倍数个混色色段,这与色轮的转速和显示频率的倍数关系有关,每个混色色段均调用各自对应的激光器的驱动电流值,因为激光器可达到十几到几十K的开关频率,因此完全可以支持在每个混色色段内的激光器驱动电流的切换。
综上,本发明上述实施例提供了一种自动的白平衡调整方法,不需要人工手动调试,有利于产品的批量化处理。
在对白平衡的调整过程中,通过对激光投影显示设备发送预设图卡,检测预设图片的色坐标,并与目标色坐标进行比较,根据两组色坐标中x,y红光,绿光比例的大小关系,通过对对应输出时段的激光器的驱动电流进行改变,从而改变色坐标中x或y的大小,使得两者的调整互相独立,不会相互影响。并且当x,y需要整体变大或变小时,则通过对非红色基色光和非蓝色激色光输出时段,即蓝光输出时段或黄光输出时段的激光器进行调整,使得色坐标中的(x,y)值整体上变小或增大,提高了调整效率。
同时,当对基色光的色坐标调整完毕后,还对混色色段的色坐标也进一步进行调整,从而可以保证混色色段的色坐标仍符合目标色坐标值或者范围,能够对该混色色段进行利用,利于提高光源的整体亮度,且不会发生偏色现象。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种激光光源的白平衡调整方法,应用于具有多基色的激光投影光源,其特征在于,所述方法包括:
获取当前白平衡色坐标(x,y)和目标色坐标(x0,y0);
将当前色坐标(x,y)与目标白平衡色坐标(x0,y0)进行比较;
若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内;
若非上述两种情况,则分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
2.根据权1所述的调整方法,其特征在于,所述若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均小于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流 具体包括:
减小蓝光对应输出时段的激光器的驱动电流。
3.根据权1所述的调整方法,其特征在于,所述若当前色坐标(x,y)的每一坐标值均大于目标白平衡色坐标(x0,y0)中对应的坐标值,则调整黄光对应输出时段的激光器的驱动电流,具体包括:
减小黄光对应输出时段的激光器的驱动电流。
4.根据权1~2任一所述的调整方法,其特征在于,所述直到x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
判断x与x0,以及y与y0两组坐标值的差值先符合预设范围内的一组,
停止对当前颜色光输出时段的激光器驱动电流的调整;
对未符合预设范围的另一组坐标值,单独调整对应颜色输出时段的激光器的驱动电流,直至符合预设范围。
5.根据权1所述的调整方法,其特征在于,所述具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,红色荧光基色光;其中,所述分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色荧光或绿色荧光对应输出时段的蓝色激光激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
6.根据权1所述的调整方法,其特征在于,所述具有多基色的激光投影光源包括:蓝色激光基色光,红色激光基色光,绿色荧光基色光,黄色荧光基色光,其中,所述分别调整红光或绿光对应输出时段的激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内具体包括:
分别调整红色激光对应输出时段的红色激光器的驱动电流或者绿色荧光对应输出时段的蓝色激光器的驱动电流,使x与x0或y与y0的差值在预设范围内。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在使x与x0或y与y0的差值在预设范围内之后,所述方法还包括:
获取色轮转动中一个混色色段的位置,并发送对应该混色色段的显示图卡,获取当前混色色段色坐标;
判断当前混色色段色坐标与该混色色段目标色坐标的差值,调整激光器的驱动电流,直到该混色色段的色坐标与其目标色坐标的差值在预设范围内;
重复上述步骤,直至调整完所有混色色段的色坐标。
8.根据权利要求1~6任一所述的方法,其特征在于,记录调整后的色坐标(x,y)对应的激光器的驱动电流值,并依此驱动对应的激光器。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,记录调整后的每个混色色段的色坐标对应的激光器的驱动电流值,并在每个混色色段中调用对应的数值。
10.一种激光投影设备,包括激光投影光源,应用上述权利要求1~9任一所述的白平衡调整方法。
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