CN110888293A - 投影装置、白平衡的预设方法及实现方法 - Google Patents

投影装置、白平衡的预设方法及实现方法 Download PDF

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Abstract

一种投影装置，包括：光源，发射激发光；波长转换器件，具有多个颜色区段且所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收激发光以产生时序的三基色光，所述三基色光包括荧光；光源驱动电路，向光源提供驱动电流；存储器，存储各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系；其中，光源驱动电路根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向光源提供驱动电流，使激发光经过相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度，使时序产生的每一颜色的荧光的亮度可调以实现白平衡。本发明还提供一种白平衡的预设方法及实现方法。

Description

投影装置、白平衡的预设方法及实现方法
技术领域
本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影装置。
背景技术
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
随着科技的发展，需要使用激光投影产品的场景越来越多。伴随着激光投影产品的使用，由于环境洁净度、温度，以及设备自身运转的影响，光源的各基色光(如：红绿蓝三基色光)会发生原先设定的白平衡条件下的比例变化，从而造成白平衡的变化，造成色温偏移，图像画面偏色，使得投影画面质量下降。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种投影装置，能够解决以上问题。
另，还有必要提供一种应用于所述投影装置的白平衡的预设方法及实现方法。
本发明实施例提供一种投影装置，包括：一光源，用于发射一激发光；一波长转换器件，具有多个颜色区段并根据一预设周期而转动，所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光；一光源驱动电路，电性连接于所述光源，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流；以及一存储器，用于存储各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，其中，所述光源驱动电路根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
本发明实施例还提供一种白平衡的预设方法，应用于一投影装置中，所述投影装置包括一光源、一波长转换器件、一光源驱动电路以及一存储器，所述光源用于发射一激发光，所述波长转换器件具有多个颜色区段且所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流，所述白平衡的预设方法包括：预先标定所述激发光的光强与所述驱动电流的电流值之间的关系；预先标定各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系以得到各颜色荧光的荧光效率曲线；根据激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系；以及将所述一一对应关系存储于所述存储器中，使得所述光源驱动电路能够根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
本发明实施方式还提供一种白平衡的实现方法，应用于一投影装置中，所述投影装置包括一光源、一波长转换器件、一光源驱动电路以及一存储器，所述光源用于发射一激发光，所述波长转换器件具有多个颜色区段且所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流，所述白平衡的实现方法包括：所述光源驱动电路读取所述存储器中所存储的各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系；所述光源驱动电路根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值；以及所述光源驱动电路根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
在本发明实施例中，所述光源驱动电路可根据实际需要设置所述驱动电流的电流值，使得所述激发光以预设的不同光强入射至所述波长转换器件的不同颜色区段，从而使得输出的各颜色荧光的亮度可调，有利于达到白平衡；再者，通过实验预先标定激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线，从而预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，所述光源驱动电路根据所述一一对应关系设置驱动电流的电流值，使得所述波长转换器件精确输出不同亮度的荧光。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式，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为本发明一较佳实施方式提供的投影装置的结构示意图。
图2为图1所示的投影装置的波长转换器件的结构示意图。
图3为激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系图。
图4为各颜色荧光的荧光效率曲线图。
图5为视频帧与子帧、以及子帧与所显示颜色之间的关系图。
图6为本发明一较佳实施方式提供的白平衡的预设方法的流程图。
图7为本发明一较佳实施方式提供的白平衡的实现方法的流程图。
主要元件符号说明
光源 10
波长转换器件 20
收集透镜 30
分光镜 40
空间光调制器 50
投影镜头 60
光源驱动电路 70
存储器 80
温度传感器 81
投影装置 100
第一颜色区段 201
第二颜色区段 202
第三颜色区段 203
第四颜色区段 204
视频一帧 A、A1
子帧 a、a0～a7
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
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，本发明一较佳实施方式提供的投影装置100包括一光源10、一波长转换器件20、一收集透镜30、一分光镜40、一空间光调制器50、一投影镜头60以及一光源驱动电路70。
所述光源10用于发射具有一特定波段光的一激发光。在本实施方式中，所述光源10为蓝光光源(如，蓝光LED或蓝光激光二极管)，其发射的激发光为蓝色光。更具体地，所述光源10所发射的激发光为蓝色激光。进一步地，所述光源10上可设置有一散射元件(如：散射片，图未示)以避免激光散斑现象的产生。
请一并参照图2，所述波长转换器件20具有多个颜色区段，并根据一预设周期而转动。所述颜色区段随着所述波长转换器件20的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光。在本实施方式中，所述三基色光包括荧光以及散射光。对应地，所述波长转换器件20的颜色区段沿所述波长转换器件20的旋转方向依次包括一第一颜色区段201、一第二颜色区段202以及一第三颜色区段203。所述第一颜色区段201以及所述第二颜色区段202分别包括第一颜色荧光粉以及第二颜色荧光粉，如，所述第一颜色荧光粉包括红色荧光粉，其在接收所述蓝色光后被激发而产生红色荧光；所述第二颜色荧光粉包括绿色荧光粉，其在接收所述蓝色光后被激发而产生绿色荧光。所述第三颜色区段203为透光区或反射区，其用于透射或反射所述蓝色光。所述第三颜色区段203上还可进一步设置散射材料，用于对所述蓝色光进行消相干。时序出射的红色荧光、绿色荧光以及蓝色散射光即为所述三基色光。需要说明的是，波长转换器件的各个颜色区段，除了所对应颜色的荧光粉外，还可以包括用于封装荧光的粘接剂，粘接剂可以为树脂、硅胶、水玻璃、玻璃或陶瓷等；其中，当采用玻璃或陶瓷作为荧光粉的封装材料时，所制备的波长转换也称为荧光玻璃或荧光陶瓷。具体的，陶瓷材料可以选择为氧化铝、氮氧化铝、镁铝尖晶石中的至少一种。波长转换器件还包括用于承载荧光粉的基板，基板可以为反射基板、透射基板的任意组合，根据基板的不同可以分为透射式的荧光色轮和反射式的荧光色轮。
在本实施方式中，所述波长转换器件20可为一透射式的荧光色轮，其由一透明基板上涂覆不同颜色的荧光粉而形成。在另一实施方式中，所述波长转换器件20也可为一反射式的荧光色轮，其由一金属基板或是一光学反射性基板涂覆不同颜色的荧光粉而形成。在本实施方式中，所述光源10与所述波长转换器件20之间还可依次设有一聚焦透镜(图未示)以及一准直透镜(图未示)，所述聚焦透镜用于聚焦所述激发光，所述准直透镜用于将聚焦后的激发光准直至所述波长转换器件20上。
所述收集透镜30用于收集所述三基色光。
所述分光镜40用于反射所述三基色光至所述空间光调制器50。在本实施方式中，所述分光镜40为偏振分光镜(PBS,Polarizing Beam Splitter)，用于反射所述三基色光中具有第一偏振态的入射光至所述空间光调制器50。
所述空间光调制器50用于对入射光进行调制，以获得相应的图像光，并将所述图像光反射至所述分光镜40。从而，所述分光镜40透射所述图像光至所述投影镜头60以输出单色图像，所输出的单色图像经过人眼的积分效应形成彩色图像。在本实施方式中，所述空间光调制器50对所述入射光进行调制以使其具有的第一偏振态偏转90度(即，调制为第二偏振态)，并将调制后的图像光反射至所述分光镜40。其中，所述第一偏振态与所述第二偏振态相互垂直，例如，所述第一偏振态为S偏振态，则所述第二偏振态相应地为P偏振态。在本实施方式中，所述波长转换器件20的颜色区段还包括一第四颜色区段204，所述第四颜色区段204包括一第三颜色荧光粉，如，所述第三颜色荧光粉包括黄色荧光粉，其在接收到所述蓝色光后被激发而产生黄色荧光。所述黄色荧光用于补偿所输出的图像的亮度。
所述光源驱动电路70电性连接于所述光源10。所述光源驱动电路70用于向所述光源10提供驱动电流并根据实际需要设置所述驱动电流的电流值，从而改变所述光源10所发射的激发光的强度。因此，所述激发光经过所述波长转换器件20后，时序产生的每一颜色的荧光(包括红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光)的亮度可调，从而实现高亮度下的白平衡。
请参阅图3，为所述激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系图。从图3中可知，在一定的范围内，所述激发光的光强与驱动电流的电流值之间呈正比关系，随着所述驱动电流的电流值的增大，激发光的光强线性增大。因此，可通过实验预先标定所述激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系。
请参照图4，为各颜色荧光的荧光效率曲线图。从图4可知，各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间总体呈非线性关系。其中，当激发光的光强在较低范围内时，荧光转换效率较高，红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度线性增加；随着激发光的光强不断增加，由于荧光粉达到热饱和及光饱和，荧光激发效率逐渐降低，使得红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度呈非线性增加；随着激发光的光强继续增加，红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度逐渐降低。因此，可通过实验预先标定各颜色荧光的荧光效率曲线。
因此，结合参考激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线，便可预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，在所述一一对应关系中，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值。更具体而言，一具体颜色荧光有一个确定的亮度L0，对应于激发光的光强为M0，同时激发光的光强M0对应于驱动电流的电流值I0；根据此标定的一一对应关系，驱动电流的电流值为I0的时候，对应的该具体颜色荧光的亮度为L0。所述光源驱动电路70根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源10提供驱动电流，使得所述光源10发出的激发光经过所述波长转换器件20相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度，从而使得时序产生的每一颜色的荧光的亮度可调以实现白平衡。其中，所述一一对应关系存储于所述投影装置100的一存储器80中。
其中，若所述波长转换器件20的温度值不同，相同强度的激发光激发下荧光转换效率通常不同，因此，荧光转换效率还需进一步参考所述波长转换器件20的温度值，因此，在另一实施方式中，此时，可通过实验预先标定波长转换器件的一预设温度范围内不同温度值下各颜色荧光的荧光效率曲线，从而预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强、波长转换器件的温度值以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，在所述一一对应关系中，在波长转换器件的一温度值下，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值。所述投影装置100还进一步包括一温度传感器81。所述温度传感器81可临近所述波长转换器件20设置或设置于所述波长转换器件20上，用于感测所述波长转换器件20的温度值。所述光源驱动电路70获取所述温度传感器81所感测的温度值，并根据所述温度值、每一颜色的荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，然后根据所确定的电流值向所述光源10提供驱动电流，从而在不同的环境温度下动态实现投影的白平衡输出。在本实施方式中，所述预设温度范围为-30℃～150℃。优选地，所述预设温度范围为-5℃～100℃。更为优选地，所述预设温度范围为5℃～70℃。需要说明的是，由于温度传感器81所设置的位置的差异，即使在同一个波长转换器件20的不同位置，温度传感器81感测的温度也会有差异；如在荧光色轮的激发位置，温度会高于其他位置，同时，温度传感器81与波长转换器件20的临近程度也影响温度传感器81的具体探测到的数值范围。因此，可以理解，波长转换器件20的温度值可以为波长转换器件20及其临近区域范围内的温度值。
在本实施方式中，所述空间光调制器50为一硅基液晶芯片(即，LCOS芯片，LiquidCrystal on Silicon)，即，所述投影装置100为单片式硅基液晶投影装置。与每帧图像信号对应的时序三基色光入射至所述LCoS芯片上时，所述LCoS芯片对入射光进行调制。其中，所述LCOS芯片为利用半导体制程制作驱动芯片，然后在晶体管上采用研磨技术磨平，并镀上铝或银等当作反射镜，形成CMOS基板，再将CMOS基板与含有透明电极的玻璃基板贴全后灌入液晶分子并封装测试而得到。所述LCOS芯片可通过控制偏振状态来调制所述入射光并给所述入射光加入空间信息。所述空间信息可为所述LCOS芯片所加载的控制信号电压，所述控制信号电压直接控制薄膜晶体管的开关状态，再利用所述薄膜晶体管来控制所述液晶分子的偏转状态，而液晶分子具有明显的光学各向异性，能够控制所述入射光以实现为所述入射光加载图像信号的目的。如，所述LCOS芯片可对具有S偏振态的入射光进行调制并加载空间信息，并将调制后及加载有空间信息的具有P偏振态的图像光反射至所述分光镜40。
特别地，所述LCOS芯片对入射光的调制过程在一帧的时长内完成，每一帧包含有多个时长相等的子帧，而所述LCoS芯片在每一子帧的时长内仅接收单一颜色的入射光。具体地，请参阅图5，视频由多个视频帧A组成。视频一帧A1仅包含时长相等的八个子帧a(即，图中所示出的子帧a0～a7)，每一子帧a只能显示单一颜色，如，子帧a0～a2显示为红色，子帧a3～a4显示为绿色，子帧a5显示为蓝色，子帧a6～a7显示为黄色。
结合参照图2，所述波长转换器件20转动n周(n≧1，n为自然数)对应视频一帧A1，即，在所述视频一帧A1的时长内所述波长转换器件20能够转动n周。所述波长转换器件20的颜色区段在转动过程中依次对应子帧a0～a7，且所述波长转换器件20的颜色区段在转动过程中依次产生的荧光的颜色与子帧a0～a7所显示的颜色对应。例如，所述波长转换器件20沿其周向分别设置为第一颜色区段201、第二颜色区段202、第三颜色区段203以及第四颜色区段204，所述第一颜色区段201占据所述波长转换器件20的面积的3/8且用于激发红色荧光，对应子帧a0～a2；所述第二颜色区段占据所述波长转换器件20的面积的1/4且用于激发绿色荧光，对应子帧a3～a4；第三颜色区段占据所述波长转换器件20的面积的1/8且用于透射或反射蓝色光，对应子帧a5；第四颜色区段占据所述波长转换器件20的面积的1/4且用于激发黄色荧光，对应子帧a6～a7。
可以理解，所述波长转换器件20输出单一颜色的荧光的时间被限定(即，单一颜色的荧光的输出时间是子帧时长的整数倍)，这就导致当子帧数量较少(如图5中示出的视频一帧A1仅包括8个子帧a0～a7)并且进行高亮度显示时，容易出现白平衡失调的现象。具体地，传统的投影装置中，由于驱动电流的电流值保持不变，所输出的RGB三基色光中各基色的亮度比固定。假设所输出的RGB三基色光中各基色的亮度比为25％：60％：15％，而达到白平衡的亮度比是30％：59％：11％，这样就产生了红色荧光不足而蓝色光过剩的情况。而在单一颜色的荧光的输出时间被限定的情况下，为了维持白平衡，蓝色光无法达到最大亮度，或者，当蓝色光达到最大亮度时，输出的图像难以实现白平衡。
在本实施方式中，当所述空间光调制器为LCOS芯片时，所述激发光经过所述波长转换器件20相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度时，对应的子帧a显示该颜色且具有所需的亮度，从而使得每一帧实现白平衡。例如，当所述波长转换器件20转动至所述第一颜色区段(即，红色荧光粉区域)接收所述激发光时，增大所述驱动电流的电流值以使所激发出来的红色荧光的亮度增强，使得子帧a0～a2显示的亮度也相应增强，当所述波长转换器件20转动至所述第三颜色区段203(即，蓝光反射区域)接收所述激发光时，保持或降低所述驱动电流的电流值以维持或降低所反射的蓝色光的亮度，从而维持子帧a5显示的亮度或使得子帧a5显示的亮度降低，从而使得视频一帧A1实现白平衡。
请参阅图6，本发明一较佳实施方式还提供一种应用于所述投影装置100的白平衡的预设方法。根据不同需求，所述白平衡的预设方法的步骤顺序可以改变，某些步骤可以省略或合并。所述白平衡的预设方法包括：
步骤S61、预先标定所述激发光的光强与所述驱动电流的电流值之间的关系。
其中，在一定的范围内，所述激发光的光强与驱动电流的电流值之间呈正比关系，随着所述驱动电流的电流值的增大，激发光的光强线性增大。
步骤S62、预先标定各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系以得到各颜色荧光的荧光效率曲线。
其中，各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间总体呈非线性关系。其中，当激发光的光强在较低范围内时，荧光转换效率较高，红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度线性增加；随着激发光的光强不断增加，由于荧光粉达到热饱和及光饱和，荧光激发效率逐渐降低，使得红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度呈非线性增加；随着激发光的光强继续增加，红色荧光、绿色荧光以及黄色荧光的亮度逐渐降低。
步骤S63、根据激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系。在所述一一对应关系中，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值。
步骤S64、将所述一一对应关系存储于所述存储器80中，使得所述光源驱动电路70能够根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源10提供驱动电流，使得所述光源10发出的激发光经过所述波长转换器件20相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度，从而使得时序产生的每一颜色的荧光的亮度可调以实现白平衡。
其中，若所述波长转换器件20的温度值不同，相同强度的激发光激发下荧光转换效率通常不同，因此，荧光转换效率还需进一步参考所述波长转换器件20的温度值。
因此，在另一实施方式中，步骤S62“预先标定各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系”更具体地为：预先标定波长转换器件的一预设温度范围内不同温度值下各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系，使得所述一一对应关系还包括波长转换器件的预设温度范围内不同温度值。在所述一一对应关系中，在波长转换器件的一温度值下，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值。在这种情况下，所述光源驱动电路70获取所述温度传感器81所感测的所述波长转换器件20的波长转换器件的温度值，并根据所述温度值、每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，然后根据所确定的电流值向所述光源10提供驱动电流，从而在不同的环境温度下动态实现投影的白平衡输出。在本实施方式中，所述预设温度范围为-30℃～150℃。优选地，所述预设温度范围为-5℃～100℃。更为优选地，所述预设温度范围为5℃～70℃。
请参阅图7，本发明一较佳实施方式还提供一种应用于所述投影装置100的白平衡的实现方法。根据不同需求，所述白平衡的实现方法的步骤顺序可以改变，某些步骤可以省略或合并。所述白平衡的实现方法包括：
步骤S71、所述光源驱动电路70读取所述存储器80中所存储的各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系。在所述一一对应关系中，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值。
步骤S72、所述光源驱动电路70根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值。
步骤S73、所述光源驱动电路70根据所确定的电流值向所述光源10提供驱动电流，使得所述光源10发出的激发光经过所述波长转换器件20相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度，从而使得时序产生的每一颜色的荧光的亮度可调以实现白平衡。
综上所述，所述光源驱动电路70可根据实际需要设置所述驱动电流的电流值，使得所述激发光以预设的不同光强入射至所述波长转换器件20的不同颜色区段，从而使得输出的各颜色荧光的亮度可调，有利于达到白平衡。再者，通过实验预先标定激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线，从而预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，所述光源驱动电路70根据所述一一对应关系设置驱动电流的电流值，使得所述波长转换器件20精确输出不同亮度的荧光。此外，还可预先标定波长转换器件的不同温度值下各颜色荧光的荧光效率曲线，所述光源驱动电路70根据所述波长转换器件20波长转换器件的当前温度值在所述存储器80中查表以确定对应的电流值，从而在不同的环境温度下动态实现投影的白平衡输出。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施方式的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个装置也可以由同一个装置或系统通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种投影装置，包括：
一光源，用于发射一激发光；
一波长转换器件，具有多个颜色区段并根据一预设周期而转动，所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光；
一光源驱动电路，电性连接于所述光源，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流；以及
一存储器，用于存储各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系，其中，所述光源驱动电路根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述一一对应关系还包括波长转换器件的一预设温度范围内不同温度值，在所述一一对应关系中，在波长转换器件的一温度值下，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值，所述投影装置还包括一温度传感器，所述温度传感器用于感测所述波长转换器件的温度值，所述光源驱动电路获取所述温度传感器所感测的温度值，并根据所述温度值、每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，然后根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流。
3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述激发光为蓝色光，所述波长转换器件的颜色区段沿所述波长转换器件的旋转方向依次包括一第一颜色区段、一第二颜色区段以及一第三颜色区段，所述第一颜色区段以及所述第二颜色区段在接收所述蓝色光后分别产生红色荧光和绿色荧光，所述第三颜色区段为透光区或反射区，其用于透射或反射所述蓝色光。
4.如权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换器件的颜色区段还包括一第四颜色区段，所述第四颜色区段在接收到所述蓝色光后被激发而产生黄色荧光。
5.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括一空间光调制器，用于对所述三基色光进行调制，以获得相应的图像光。
6.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，所述空间光调制器为一LCoS芯片，与每帧图像信号对应的时序三基色光入射至所述LCoS芯片上时，所述LCoS芯片在一帧的时长内对入射光进行调制，每一帧包含有多个时长相等的子帧，所述LCoS芯片在每一子帧的时长内仅接收单一颜色的入射光。
7.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，还包括设置于所述波长转换器件与所述空间光调制器之间的一收集透镜以及一分光镜，所述收集透镜用于收集所述三基色光，所述分光镜用于反射所述三基色光至所述空间光调制器。
8.一种白平衡的预设方法，应用于一投影装置中，所述投影装置包括一光源、一波长转换器件、一光源驱动电路以及一存储器，所述光源用于发射一激发光，所述波长转换器件具有多个颜色区段且所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流，所述白平衡的预设方法包括：
预先标定所述激发光的光强与所述驱动电流的电流值之间的关系；
预先标定各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系以得到各颜色荧光的荧光效率曲线；
根据激发光的光强与驱动电流的电流值之间的关系以及各颜色荧光的荧光效率曲线预先建立各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系；以及
将所述一一对应关系存储于所述存储器中，使得所述光源驱动电路能够根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，并根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
9.如权利要求8所述的白平衡的预设方法，其特征在于，所述预先标定各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系为：预先标定波长转换器件的一预设温度范围内不同温度值下各颜色荧光的亮度与激发光的光强之间的关系，使得所述一一对应关系还包括波长转换器件的预设温度范围内不同温度值，在所述一一对应关系中，在波长转换器件的一温度值下，每一颜色荧光的每一亮度对应激发光的一光强以及驱动电流的一电流值，使得所述光源驱动电路能够根据所述波长转换器件的波长转换器件的温度值、每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值，然后根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流。
10.一种白平衡的实现方法，应用于一投影装置中，所述投影装置包括一光源、一波长转换器件、一光源驱动电路以及一存储器，所述光源用于发射一激发光，所述波长转换器件具有多个颜色区段且所述颜色区段随着所述波长转换器件的转动依序接收所述激发光以产生时序的至少三基色光，所述三基色光包括荧光，所述光源驱动电路用于向所述光源提供驱动电流，所述白平衡的实现方法包括：
所述光源驱动电路读取所述存储器中所存储的各颜色荧光的亮度、激发光的光强以及驱动电流的电流值之间的一一对应关系；
所述光源驱动电路根据每一颜色荧光所需的亮度以及所述一一对应关系确定对应的电流值；以及
所述光源驱动电路根据所确定的电流值向所述光源提供驱动电流，使得所述光源发出的激发光经过所述波长转换器件相应的颜色区段后产生的该颜色的荧光具有所需的亮度。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111538188A (zh) * 2020-06-03 2020-08-14 合肥联宝信息技术有限公司 一种液晶显示器及控制液晶显示器显示的方法
CN113873212A (zh) * 2021-12-02 2021-12-31 深圳市爱图仕影像器材有限公司 一种合光方法、智能终端及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071259A (zh) * 2006-05-12 2007-11-14 三洋电机株式会社 光源控制装置及图像显示装置
JP2012068528A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Casio Comput Co Ltd 投影装置、投影方法及びプログラム
JP2012215846A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Casio Comput Co Ltd 投影装置、投影方法及びプログラム
CN103703310A (zh) * 2011-07-28 2014-04-02 奥林巴斯株式会社 光源装置
CN103913934A (zh) * 2013-01-01 2014-07-09 深圳市光峰光电技术有限公司 一种投影装置
CN104280992A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 台达电子工业股份有限公司 投影系统及适用于该投影系统的激光光源模块
CN106933010A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 无锡视美乐激光显示科技有限公司 投影设备及其投影控制方法
WO2018010467A1 (zh) * 2016-07-15 2018-01-18 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及相关投影系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4470985B2 (ja) * 2007-09-28 2010-06-02 セイコーエプソン株式会社 光源装置、及びプロジェクタ
JP6102132B2 (ja) * 2012-09-12 2017-03-29 株式会社リコー 照明光源装置及びこの照明光源装置を備えた投射装置及び投射装置の制御方法
WO2014041636A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 照明光学装置、プロジェクタ、および照明光学装置の制御方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101071259A (zh) * 2006-05-12 2007-11-14 三洋电机株式会社 光源控制装置及图像显示装置
JP2012068528A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Casio Comput Co Ltd 投影装置、投影方法及びプログラム
JP2012215846A (ja) * 2011-03-28 2012-11-08 Casio Comput Co Ltd 投影装置、投影方法及びプログラム
CN103703310A (zh) * 2011-07-28 2014-04-02 奥林巴斯株式会社 光源装置
CN103913934A (zh) * 2013-01-01 2014-07-09 深圳市光峰光电技术有限公司 一种投影装置
CN104280992A (zh) * 2013-07-12 2015-01-14 台达电子工业股份有限公司 投影系统及适用于该投影系统的激光光源模块
CN106933010A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 无锡视美乐激光显示科技有限公司 投影设备及其投影控制方法
WO2018010467A1 (zh) * 2016-07-15 2018-01-18 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 发光装置及相关投影系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111538188A (zh) * 2020-06-03 2020-08-14 合肥联宝信息技术有限公司 一种液晶显示器及控制液晶显示器显示的方法
CN113873212A (zh) * 2021-12-02 2021-12-31 深圳市爱图仕影像器材有限公司 一种合光方法、智能终端及存储介质
CN113873212B (zh) * 2021-12-02 2022-03-08 深圳市爱图仕影像器材有限公司 一种合光方法、智能终端及存储介质

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