CN211043925U - 一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，包括若干光源模组（101），每个光源模组（101）内部带有温度传感器（102）和散热机构（103），所述光源模组（101）光束方向位置装有反射镜片（107）；所述反射镜片背面装有数字色彩传感器（105），所述温度传感器（102）、散热机构（103）、数字色彩传感器（105）、恒流驱动电源（104）连接所述色彩管理系统（106）。本实用新型采用数字色彩传感器（105）检测光源的色坐标值，然后同预设值比较进行算法比较处理，色彩管理系统结合温度补偿机制调节散热机构能力以及光源驱动电流，使光源输出功率达到正常输出功率值，达到实时白平衡的目的。

Description

一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置

技术领域

本实用新型涉及激光光源应用、激光投影技术和白平衡控制技术领域，具体为一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置。

背景技术

近几年数字投影系统呈现出多元化的发展状态，各类型的光源层出不穷，目前市场上的光源类型有LED光源、氙灯、汞灯、RGB三基色激光光源、双色激光光源、蓝色荧光粉色轮光源等等。由于不同的光源类型具有不同的色彩呈现能力，同时在色彩融合处理上没有很好的解决方案，目前市场上所有的数字投影技术中均使用单一类型光源。本发明可以很好地解决多类型光源在数字投影机中的同时应用，实现不同类型光源的完美结合，从而将多种光源的优势进行整合，使数字投影机呈现更强大的性能、更优质的色彩。

用在显示中的光源，需要提供自然的白光以达到显示光源的需求，然而，目前的激光或者LED等光源输出功率随温度的影响较大，这样的变化使输出的白光产生色差，这就需要对光源进行白平衡处理。白平衡是投影系统中非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题。所谓白平衡，就是在不同的光线条件下，调整好红、绿、蓝三原色的比例，使其混合后成为白色。

目前在激光投影机中，白平衡的调整往往由人工手动调节，但投影机以激光或者LED作为光源时，激光和LED对温度非常敏感，所以激光会因使用的时间长短而有老化的问题，或者因为温度的变化造成光源的输出功率不足，这些问题往往在开机使用后慢慢才发生，开机时预先输入的参数在一段时间之后便因温度的改变而不适用了，因此白平衡的实时自动调节尤为重要。

发明内容

本实用新型目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，包括若干光源模组，所述光源模组内部集成有温度传感器，所述温度传感器连接色彩管理系统，所述光源模组位于散热机构上，所述散热机构连接色彩管理系统，所述光源模组连接恒流驱动电源，所述恒流驱动电源连接色彩管理系统；所有光源模组的出射光通过各自的反射镜后输入同一个汇聚透镜组；每个反射镜背面设有数字色彩传感器，所述数字色彩传感器连接色彩管理系统。

光源内部集成温度传感器，用来准确测量光源的温度，温度传感器连接色彩管理系统，色彩管理系统根据温度传感器传输的数值和数字色彩传感器数值相结合进行精确计算，实施温度补偿算法，作用于恒流驱动系统，调节光源输出功率。每个光源的光路中设有反射镜，将每个光源的光束进行反射，所有光源光线最终通过汇聚透镜组进行整合。散热机构对光源模组进行散热，每个光源设有独立的散热机构，散热机构同色彩管理系统连接，色彩管理系统采用PWM调节技术实现对散热机构调节能力的控制。恒流驱动电源可以实现输出电流的数字化控制，精准的控制输出电流，从而实现对光源输出功率的精细控制。该驱动电源可精确控制光源内部的每一单颗光源的输出功率，从而达到对输出功率的精准控制。数字色彩传感器安装在反射镜背后，当光线照射到反射镜上后，会有一部分光线透过反射镜，这部分光线被数字色彩传感器检测到，数字色彩传感器将检测到的颜色数值以16位数据格式定时反馈给色彩管理系统，色彩管理系统按照根据反馈数值和温度传感器数值进行算法计算，控制恒流驱动电源和散热机构，达到控制光源输出功率的目的。数字色彩传感器是一种三色传感器，光谱响应范围覆盖红绿蓝三种颜色，具有对红绿蓝三种颜色灵敏的三通道光电二级管，具有可调的灵敏度和积分系数，颜色测量的选择范围大。激光光源以及LED光源由于温度对光源的输出功率影响大，过多的热量会减少光源的输出以及产生偏色，在光源内部集成温度传感器，精确测量光源的实时温度，管理系统根据不同光源的安全温度点进行不同的温度补偿程序，以实现对不同光源的输出功率精确控制。

本实用新型设计合理，该多类型光源投影机白平衡实时调节装置采用内置温度传感器实时检测光源的温度，色彩传感器检测光源的输出色坐标，当光源温度升高时，采用散热机构降低激光光源的温度，当散热机构到达极限时，根据接收到的色彩传感器数值计算出激光光源达到正常输出的补偿值，同时色彩管理系统根据所述补偿值调节恒流驱动调节光源产生正常输出的功率，进而实现对白平衡的自动调节，调节简单、快捷。

附图说明

图1表示本实用新型的结构示意图。

图中：101-光源模组，102-温度传感器，103-（可调）散热机构，4-恒流驱动电源，105-数字色彩传感器，106-色彩管理系统，107-反射镜，108-汇聚透镜组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

一种多类型光源投影机白平衡实时调节装置，包括多类型光源模组101、温度传感器102、散热机构103、恒流驱动电源104、数字色彩传感器105、色彩管理系统106、反射镜107、汇聚透镜组108等。采用数字色彩传感器检测光源的色坐标值，然后同预设值比较进行算法比较处理，色彩管理系统结合温度补偿机制调节散热机构能力以及光源驱动电流，实现对输出画面的色坐标的实时调控，使光源输出功率达到正常输出功率值，达到实时调节白平衡的目的。

如图1所示，包括若干光源模组101，光源模组101内部集成有温度传感器102，温度传感器102连接色彩管理系统106，光源模组101位于散热机构103上，散热机构103连接色彩管理系统106，光源模组101连接恒流驱动电源104，恒流驱动电源104连接色彩管理系统106；所有光源模组101的出射光通过各自的反射镜107后输入同一个汇聚透镜组108；每个反射镜107背面设有数字色彩传感器105，所述数字色彩传感器105连接色彩管理系统106。

具体应用时，光源模组101用于产生投影机所需的光输出；每个光源模组101内部集成温度传感器102，用来实时检测光源模组温度；散热机构103用于释放所述光源模组101产生的热量；恒流驱动电源104用于驱动所述光源模组101产生正常的输出功率；反射镜107用来将光源模组101产生的光反射，使多个光源的光线反射到同一方向；汇聚透镜组108将多个光束汇聚，整合到出光口；数字色彩传感器105用于检测光源的功率值以及色坐标值，将检测到的数值以16位数据格式传输至色彩管理系统106；色彩管理系统106根据温度传感器102和数字色彩传感器105的数值进行算法计算，进而控制恒流驱动电源的输出电流和调节散热机构的散热能力，将光源模组101达到正常的输出功率，综合多个光源的输出，实现不同光源的输出配比，达到白平衡调节的目的。

该装置中采用了数字色彩传感器，在每一个光源模组光源输出端设置数字色彩传感器，该数字色彩传感器可以实现由光到数字信号的转换。光源模组类型不单一，可以为LED、RGB激光、双色激光光源、蓝色荧光粉色轮光源等搭配使用。不同类型的光源输出的波长会有不同，该数字色彩传感器具有宽的测量范围，每一个光源模组配有一个数字色彩传感器，数字色彩传感器测量的数据以16位数据格式传输至色彩管理系统，色彩管理系统按照预定自建模型取得参考信息控制矩阵，进行算法处理，对各个光源输出功率进行调节，同时配合温度补偿机制，使各个光源输出功率到达所需要求。光源的输出功率会随着温度的升高而减小，色彩管理系统根据温度传感器传回的数据以及各个数字色彩传感器数值对散热机构进行调节，当光源自身温度升高，光源输出功率降低时，管理系统调节散热机构，增大散热机构散热能力，使光源自身温度降低，光源输出正常功率值。在执行散热机构调节时，色彩管理系统根据温度传感器数值来产生驱动光源的波宽调变型式的补偿电流，使色差现象达到最小。

为了精准控制光源的输出功率值，该装置带有恒流驱动（控制）系统。每个激光光源模组101内集成有温度传感器102，温度传感器采用PT100A铂电阻传感器，尺寸小，集成度高，精度高，可集成于光源内部温度检测点。色彩管理系统106根据温度传感器102反馈信号，将采集温度数值与系统设定温度值进行比较，通过预设程序向恒流驱动系统（控制芯片）发送指令，控制芯片向恒流驱动系统发送指令，根据实时激光光源模组内温度调节输出电流，实现对激光光源输出功率的精准控制。恒流驱动电源为采用专业DC/DC 控制器的一款恒定电流输出的装置，可以实现固定频率和电流模式架构在一个很宽的电源和输出电压范围内实现稳定的操作。该装置可以实现输出电流的数字化控制，精准的控制输出电流。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，其特征在于：包括若干光源模组（101），所述光源模组（101）内部集成有温度传感器（102），所述温度传感器（102）连接色彩管理系统（106），所述光源模组（101）位于散热机构（103）上，所述散热机构（103）连接色彩管理系统（106），所述光源模组（101）连接恒流驱动电源（104），所述恒流驱动电源（104）连接色彩管理系统（106）；所有光源模组（101）的出射光通过各自的反射镜（107）后输入同一个汇聚透镜组（108）；每个反射镜（107）背面设有数字色彩传感器（105），所述数字色彩传感器（105）连接色彩管理系统（106）。

2.根据权利要求1所述的一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，其特征在于：所述温度传感器（102）采用PT100A铂电阻传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，其特征在于：所述数字色彩传感器（105）采用三基色数字色彩传感器。

4.根据权利要求1所述的一种多类型光源投影机系统白平衡实时调节装置，其特征在于：若干光源模组（101）采用LED、RGB激光、双色激光光源、蓝色荧光粉色轮光源搭配使用。

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