CN109884846B - 投影设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种投影设备。所述投影设备具有第一模式与第二模式，所述投影设备包括光源装置及空间光调制器，所述光源装置用于发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其他颜色光，所述空间光调制器用于根据图像数据调制所述光源光以产生图像光。所述光源装置在第二模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比相较于所述光源装置在第一模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比小。

Description

投影设备
技术领域
本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影设备。
背景技术
据研究表明，蓝光有可能对人眼造成的影响有：一、蓝光含量过高会引起视觉疲劳增加，二、对眼生理发育产生影响；三、长期在此类光环境下，年老时诱发人眼黄斑变性的可能性会增加。鉴于此，如何改善蓝光对人眼的伤害是投影显示领域的一项重要课题。随着当今蓝光危害越来越受到重视，各国也开始针对蓝光危害制定相关安全标准来降低产品中的蓝光危害。
特别是，在激光投影领域中，激光投影由于其寿命长和亮度高等优点，越来越受到人们的喜爱，然而，目前的激发投影的光源一般采用蓝色激光光源提供蓝光光源，同时采用蓝色激光激发波长转换材料的技术产生所需的其它颜色的光，比如，采用蓝色激光激发绿色波长转换材料产生所需的绿光、激发红色波长转换材料产生所需的红光、激发黄色波长转换材料产生所需要红光和绿光等。因此，在激光加荧光混合成的白色光源中，蓝光的带宽窄且蓝光功率占整个可见光光谱范围可能较高，且非蓝光光谱峰值与蓝光光谱峰值比值也可能较小，导致对人眼的伤害可能较大，有必要改善。
发明内容
为解决现有投影设备蓝光对人眼造成伤害的技术问题，本发明提供一种可改善蓝光对人眼造成的伤害的投影设备。
一种投影设备，所述投影设备具有第一模式与第二模式，所述投影设备包括：
光源装置，用于发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其他颜色光；及
空间光调制器，用于根据图像数据调制所述光源光以产生图像光，
其中，所述光源装置在第二模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比相较于所述光源装置在第一模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比小。
与现有技术相比较，本发明的投影设备具有第一模式和第二模式两种投影模式，通过控制所述光源装置在第二模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比相较于所述光源装置在第一模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比小，可以使得所述投影设备在第二模式下，所述蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的投影设备的结构示意图。
图2是图1所示投影设备第一种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图3是图1所示投影设备第二种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图4是图1所示投影设备第三种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图5是图1所示投影设备第四种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图6是图1所示投影设备第五种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图7是图1所示投影设备第六种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图8是图1所示投影设备第七种实施例的各颜色光的驱动电流值波形图。
图9是本发明第二实施方式的投影设备的结构示意图。
图10是图9所示投影设备的光源装置发出的蓝色光的光谱示意图。
图11是一种不满足护眼要求的投影设备的光源装置发出的光源光的光谱示意图。
图12是本发明第三实施方式的投影设备的结构示意图。
图13是图12所示投影设备的光源装置发出的蓝色光的光谱示意图。
图14是不同波长的光对人眼的视网膜危害加权函数的图表。
主要元件符号说明
投影设备 100、200、300
光源装置 110、210、310
光源驱动器 120
空间光调制器 130
镜头 140
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明第一实施方式的投影设备100的结构示意图。投影设备100包括光源装置110、光源驱动器120、空间光调制器130、及镜头140。投影设备100在工作时具有第一模式与第二模式两种投影显示模式。可以理解，第一模式和第二模式的切换可以通过使用者操作机械按键或者投影设备100显示的界面操作菜单来实现，此处不进行赘述。其中，第一模式可以为正常模式，即普通显示模式，第二模式为护眼模式，即不同于正常模式且有利于人眼保护的模式。
光源装置110用于发出光源光，光源光包括蓝色光及其他颜色光，其他颜色光包括红色光及绿色光。光源装置110在投影设备100处于第二模式时发出的蓝色光在发出的光源光中的功率占比相较于光源装置110在投影设备100处于第一模式时发出的蓝色光在发出的光源光中的功率占比小。具体地，本实施方式中，光源装置110可以包括用于发出蓝色光的蓝色激光光源。
光源驱动器120用于发出驱动信号控制光源装置110的驱动电流，从而控制蓝色光在光源光中的功率占比。其中，光源装置110的驱动电流包括控制蓝色光的第一驱动电流及控制其他颜色光强度的其他颜色光驱动电流，其他颜色光驱动电流包括控制红色光强度的第二驱动电流及控制绿色光强度的第三驱动电流。可以理解，在一种实施方式中，在使用蓝色激发光源发出蓝色激发光来激发荧光粉，第二驱动电流实际上是驱动蓝色激发光源的驱动电流，第三驱动电流也是实际上是驱动蓝色激发光源的驱动电流，另外，蓝色光也可以使用蓝色激发光源发出的一部分蓝色激发光，因此，第一驱动电流可以是驱动蓝色激发光源的蓝光驱动电流。但是，在另一种实施方式中，如利用紫外激发光源发出紫外光来激发荧光粉产生蓝色光及其他颜色光，第一、第二及第三驱动电流可以分别为驱动紫外激发光源的紫外光驱动电流。
请参阅图2，在第一种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的电流值，并且光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值。
请参阅图3，在第二种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值可以等于光源装置在第一模式时的第一驱动电流的电流值；光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。
请参阅图4，在第三种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值；光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的电流值。
请参阅图5，在第四种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的电流值及光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。
请参阅图6，在第五种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值可以大于光源装置在第一模式时的第二驱动电流的电流值，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值可以大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。
请参阅图7，在第六种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值可以大于光源装置在第一模式时的第二驱动电流的电流值，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。
请参阅图8，在第七种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的电流值小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的电流值。此时，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的电流值大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的电流值。具体地，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的电流值可以等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的电流值，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的电流值可以大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的电流值。
更进一步地，本实施方式中，通过光源驱动器120发出驱动信号对光源装置110的出光进行控制，可使投影设备100处于第二模式时，蓝色光在光源光中的功率占比小于20％，其他颜色光的峰值与蓝色光的峰值的比值大于等于50％，以达到较好的护眼效果。
空间光调制器130用于根据图像数据调制光源光以产生图像光。镜头140接收空间光调制器130产生的图像光并将图像光投影至预定位置或预定元件(如投影屏幕或墙壁等)来显示投影图像。
空间光调制器130可以是单片式的、两片式的或三片式的，当为单片式的空间光调制器时，红、绿、蓝三色光时序进入空间光调制器，空间光调制器时序调制出射三种颜色的光；当为两片式的空间光调制器时，可以是一个空间光调制器调制蓝色光和绿色光，另一个空间光调制器调制红色光；当为三片式的空间光调制器时，红、绿、蓝三色光分别进入三个空间光调制器，三种颜色的光不需要分时序调制。空间光调制器130可以是DMD、LCD等。
与现有技术相比较，本发明的投影设备100中，投影设备100具有第二模式和第一模式两种模式，通过控制光源装置110在投影设备100处于第二模式时发出的蓝色光在发出的光源光中的功率占比相较于光源装置110在投影设备100处于第一模式时发出的蓝色光在发出的光源光中的功率占比小，可以使得投影设备100在第二模式下，蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。
进一步地，第二模式时，蓝色光在光源光中的功率占比可以小于20％，其他颜色光的峰值与蓝色光的峰值的比值可以大于等于50％，从而也可以有效改善蓝色对人眼造成的伤害，达到护眼的目的。
此外，在第一实施方式的第一种变更实施方式中，在光源驱动器120发出的驱动信号的控制下，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的其他颜色光驱动电流的脉冲宽度可以大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的其他颜色光驱动电流的脉冲宽度，同样可以使得蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。
进一步地，可以理解，在第一种变更实施方式的第一种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度。
在第一种变更实施方式的第二种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度。
在第一种变更实施方式的第三种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度。
此外，在第一实施方式的第二种变更实施方式中，在光源驱动器120发出的驱动信号的控制下，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度小于光源装置110在投影设备120处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度，同样可以使得蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。
更进一步地，可以理解，在第二种变更实施方式的第一种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。
在第二种变更实施方式的第二种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度等于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。
在第二种变更实施方式的第三种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度等于光源装置在第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。
在第二种变更实施方式的第四种实施例中，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第一驱动电流的脉冲宽度小于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第一驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第二驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第二驱动电流的脉冲宽度，光源装置110在投影设备100处于第二模式时的第三驱动电流的脉冲宽度大于光源装置110在投影设备100处于第一模式时的第三驱动电流的脉冲宽度。
请参阅图9，图9是本发明第二实施方式的投影设备200的结构示意图。第二实施方式的投影设备200与上述第一实施方式及其变更实施方式的投影设备100基本相同，也就是说，上述对第一实施方式及其变更实施方式的投影设备100的描述基本上可以适用于第二实施方式的投影设备200，二者的主要差别在于：光源装置210有所不同。
具体地，第二实施方式中，光源装置210包括多个蓝光光源，多个蓝光光源发出的蓝色光的波长范围不同。具体地，多个蓝光光源可以均为蓝色激光光源，如分别用于发出第一蓝光、第二蓝光及第三蓝光作为光源装置210发出的蓝色光，请参阅图10，图10是图9所示投影设备200的光源装置发出的蓝色光的光谱示意图，第一蓝光、第二蓝光及第三蓝光的主波长可以均大于460纳米，从而使得光源装置210发出的蓝色光的主波长大于460纳米。进一步地，第一蓝光、第二蓝光及第三蓝光的峰值均较第一实施方式的蓝色光的峰值小，具体地，其他颜色光(如红色光或绿色光)的峰值与第一蓝光、第二蓝光及第三蓝光的峰值中任意一个峰值的比值可以大于等于50％。进一步地，与现有技术相比较，请参阅图11，图11是一种不满足护眼要求的投影设备的光源装置发出的光源光的光谱示意图。从图11可以看出，蓝色光的峰值较高，特别是其他颜色光(如红色光、绿色光)的峰值与蓝色光的峰值的比值小于50％，这样的投影设备难于达到护眼的要求。但是，依据图10所示，第二实施方式中，由于光源装置200发出的蓝色光的光谱较宽、峰值较小，从而更容易达到减小蓝色光、保护人眼的目的。
请参阅图12，图12是本发明第三实施方式的投影设备300的结构示意图。第三实施方式的投影设备300与上述第一实施方式及其变更实施方式的投影设备100基本相同，也就是说，上述对第一实施方式及其变更实施方式的投影设备100的描述基本上可以适用于第三实施方式的投影设备300，二者的主要差别在于：光源装置310有所不同。
具体地，第三实施方式中，光源装置310包括蓝色LED光源，蓝色LED光源用于发出蓝色光，请参阅图13，图13是图12所示投影设备300的光源装置发出的蓝色光的光谱示意图，蓝色光的主波长可以均大于460纳米，进一步地，蓝色光的峰值均较第一实施方式的蓝色光的峰值小，具体地，其他颜色光(如红色光或绿色光)的峰值与蓝色光的峰值的比值可以大于等于50％。
第三实施方式中，由于光源装置310发出的蓝色光的光谱较宽、峰值较小，从而更容易达到减小蓝色光、保护人眼的目的。
更进一步地，请参阅图14，图14是不同波长的光对人眼的视网膜危害加权函数的图表。依据图14，第二及第三实施方式中，光源装置210、310发出的蓝色光的主波长均大于460纳米，可以达到更好的护眼效果。
以上仅为本发明的实施方式，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它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括：
光源装置，用于发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其他颜色光；及
空间光调制器，用于根据图像数据调制所述光源光以产生图像光，
其中，对于同一所述图像数据，所述投影设备具有第一模式与第二模式，所述光源装置在所述第二模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比相较于所述光源装置在所述第一模式时发出的所述蓝色光在发出的所述光源光中的功率占比小；
所述光源装置包括蓝光光源，所述蓝光光源发出所述蓝色光，所述蓝光光源包括多个波长范围不同的蓝色激光光源。
2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述投影设备还包括光源驱动器，所述光源驱动器用于发出驱动信号控制所述光源装置的驱动电流，从而控制所述蓝色光在所述光源光中的功率占比，其中所述光源装置的驱动电流包括控制所述蓝色光的第一驱动电流及控制所述其他颜色光强度的其他颜色光驱动电流。
3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述光源装置在所述第二模式时的所述其他颜色光驱动电流的电流值大于所述光源装置在所述第一模式时的所述其他颜色光驱动电流的电流值。
4.如权利要求3所述的投影设备，其特征在于，所述其他颜色光包括红色光及绿色光，所述其他颜色光驱动电流包括控制所述红色光强度的第二驱动电流及控制所述绿色光强度的第三驱动电流，所述光源装置在所述第二模式时的所述第二驱动电流的电流值大于所述光源装置在所述第一模式时的所述第二驱动电流的电流值及/或所述光源装置在所述第二模式时的所述第三驱动电流的电流值大于所述光源装置在所述第一模式时的所述第三驱动电流的电流值。
5.如权利要求2、3或4所述的投影设备，其特征在于，所述光源装置在所述第二模式时的所述第一驱动电流的电流值小于所述光源装置在所述第一模式时的所述第一驱动电流的电流值。
6.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述光源装置在所述第二模式时的所述其他颜色光驱动电流的脉冲宽度大于所述光源装置在所述第一模式时的所述其他颜色光驱动电流的脉冲宽度。
7.如权利要求6所述的投影设备，其特征在于，所述其他颜色光包括红色光及绿色光，所述其他颜色光驱动电流包括控制所述红色光的第二驱动电流及控制所述绿色光的第三驱动电流，所述光源装置在所述第二模式时的所述第二驱动电流的脉冲宽度大于所述光源装置在所述第一模式时的所述第二驱动电流的脉冲宽度及/或所述光源装置在所述第二模式时的所述第三驱动电流的脉冲宽度大于所述光源装置在所述第一模式时的所述第三驱动电流的脉冲宽度。
8.如权利要求2、6或7所述的投影设备，其特征在于，所述光源装置在所述第二模式时的所述第一驱动电流的脉冲宽度小于所述光源装置在所述第一模式时的所述第一驱动电流的脉冲宽度。
9.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述第二模式时，所述蓝色光在所述光源光中的功率占比小于20％，所述其他颜色光的峰值与所述蓝色光的峰值的比值大于等于50％。
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