一種激光投影機色彩自動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光投影機色彩自動控制裝置，包括發(fā)出激光光束的激光光源模塊和光機模塊，激光光源模塊將光源發(fā)出的激光光束沿著光的傳播方向傳播至光機模塊，光機模塊將該激光反射至投影鏡頭上；該裝置還包括光電傳感器，所述光電傳感器的輸出端與轉(zhuǎn)換裝置相連接，所述轉(zhuǎn)換裝置與處理芯片相連接，所述處理芯片與驅(qū)動板相連接。本裝置使用光電傳感器探測光學(xué)系統(tǒng)中RGB三色光的最初強度并記錄，之后每次開機光電傳感器會自動檢測三色光的光強度，輸出與之對應(yīng)的電流強度，然后由處理模塊處理后得出與初始三色光配比差異，再反饋給驅(qū)動板調(diào)節(jié)RGB三色光的輸出功率，達到穩(wěn)定激光投影機色彩的作用。
【專利說明】
一種激光投影機色彩自動控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及激光投影技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光投影機色彩自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]采用激光作為光源是目前投影機行業(yè)的主流趨勢，目前激光投影機的光源方案主要有兩種，第一種是以RGB三色激光分別為獨立光源，此種方案可以產(chǎn)生極高的亮度(通常為幾萬流明)，但是做出的產(chǎn)品體積會非常龐大，而且激光直接投射危險性極大，所以這種方案一般只有少數(shù)特殊場合可以應(yīng)用，無法普及推廣。第二種方案是使用激光和熒光色輪搭配作為激光光源，這種方案的整體體積和安全性都較前者有很大的改善，成本也相對低廉，但是目前由于技術(shù)原因還無法研制出藍色熒光粉，所以采用藍色激光，紅綠色熒光粉的方式組合成RGB三色，以藍色激光激發(fā)紅綠色熒光粉產(chǎn)生紅綠光。
[0003]在民用和商用投影機中，主要應(yīng)用第二種光源方案，這種方案的激光投影機光學(xué)原理如圖1所示。驅(qū)動板I負責給半導(dǎo)體激光器2供電并時時控制RGB三色光的輸出功率，由半導(dǎo)體激光器2發(fā)出的藍光通過匯聚光學(xué)系統(tǒng)3后透過GDM鏡4和匯聚系統(tǒng)5后匯聚到高速旋轉(zhuǎn)的熒光色輪6上，分時域透過藍光，藍光經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)7，全反射鏡8，中繼光學(xué)系統(tǒng)9，全反射鏡10，中繼光學(xué)系統(tǒng)11后到達BDM鏡12，由BDM鏡12反射后經(jīng)過匯聚光學(xué)系統(tǒng)13進入勻光棒14，勻光后經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)15后通過T IRl 7棱鏡反射到DMD光閥16，照明DMD后再被DMD反射進投影鏡頭18最后投影到屏幕上。
[0004]紅光和綠光由半導(dǎo)體激光器2發(fā)出的藍色激光照射到熒光色輪6上對應(yīng)的熒光粉段分時域所產(chǎn)生，后經(jīng)匯聚透鏡5到達GDM鏡4，被GDM鏡4反射后透過BDM鏡12，再如藍光一樣經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)匯聚光學(xué)系統(tǒng)13，勻光棒14，中繼光學(xué)系統(tǒng)15，17 ,DMD光閥16 ,TIR棱鏡17，投影鏡頭18后最終投影到屏幕上。圖1中:1是驅(qū)動板。
[0005]激光投影機的色彩對用戶的視覺體驗尤為重要，現(xiàn)有激光投影機的的色彩控制方案是將RGB三色按照一定的關(guān)系配比得到所要求的色溫值和混色方案，但是由于半導(dǎo)體激光器與熒光色輪的使用壽命有一定的差異導(dǎo)致二者所發(fā)出的光能隨使用時間的衰減程度不一樣，因此現(xiàn)有的激光投影機在使用一段時間后總會由于RGB三色配比發(fā)生變化導(dǎo)致色彩變化，最終影響用戶的感官體驗，也為產(chǎn)品帶來不良的口碑，阻礙了激光投影機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型公開了一種激光投影機色彩自動控制裝置，包括發(fā)出激光光束的激光光源模塊和光機模塊，所述激光光源模塊將光源發(fā)出的激光光束沿著光的傳播方向傳播至光機模塊，所述光機模塊將該激光反射至投影鏡頭上；
[0007]該裝置還包括設(shè)置在激光光源模塊的光學(xué)器件的背面、實時采集不能反射或透射的激光光束的光強度信息，將該信息轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的電流強度信息的光電傳感器，所述光電傳感器的輸出端與轉(zhuǎn)換裝置相連接，所述轉(zhuǎn)換裝置與處理芯片相連接，所述處理芯片與驅(qū)動板相連接。
[0008]所述轉(zhuǎn)換裝置包括電流放大器、I/V變換器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述電流放大器的輸出端與I/V變換器相連接，所述I/V變換器的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與處理芯片相連接。
[0009]所述激光光源模塊包括依次順次排列設(shè)置的半導(dǎo)體激光器、第一會聚透鏡、GDM鏡、第二會聚透鏡、熒光色輪、第一中繼透鏡、第一全反射鏡、第二中繼透鏡、第二全反射鏡、第三中繼透鏡和BDM鏡，所述光電傳感器設(shè)置在BDM鏡的背面。
[0010]所述光機模塊包括依次順次排列設(shè)置的第三會聚透鏡、勻光棒、第四中繼透鏡顯示元件和TIR棱鏡，所述激光光束通過BDM鏡照射至第三會聚透鏡上進行光束會聚。
[0011]本實用新型提供的一種激光投影機色彩自動控制裝置，采用光電傳感器，電子運算模塊和處理模塊解決【背景技術(shù)】中提到的色彩隨時間變化的問題。初始時，使用光電傳感器探測光學(xué)系統(tǒng)中RGB三色光的最初強度并記錄，之后每次開機光電傳感器會自動檢測三色光的光強度，輸出與之對應(yīng)的電流強度，然后由處理模塊處理后得出與初始三色光配比差異，再反饋給驅(qū)動板調(diào)節(jié)RGB三色光的輸出功率，達到穩(wěn)定激光投影機色彩的作用。本實用新型利用光學(xué)系統(tǒng)中的雜散光來收集RGB三色光的光強變化狀況，并未對原有光路產(chǎn)生任何影響，卻可以有效的改善色彩隨時間變化這一激光投影產(chǎn)業(yè)的難題，對用戶的最終體驗和產(chǎn)品的市場競爭力都有很大的提升。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為【背景技術(shù)】中的示意圖；
[0014]圖2為本實用新型激光投影機色彩自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實用新型中轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚完整的描述:
[0017]如圖2-3所示的一種激光投影機色彩自動控制裝置，一種激光投影機色彩自動控制裝置，包括發(fā)出激光光束的激光光源模塊和光機模塊，所述激光光源模塊將光源發(fā)出的激光光束沿著光的傳播方向傳播至光機模塊，所述光機模塊將該激光傳播至投影鏡頭18上；
[0018]該裝置還包括設(shè)置在激光光源模塊的光學(xué)器件的背面、實時采集不能反射或透射的激光光束的光強度信息，將該信息轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的電流強度信息的光電傳感器19，所述光電傳感器19的輸出端與轉(zhuǎn)換裝置30相連接，所述轉(zhuǎn)換裝置30與處理芯片23相連接，所述處理芯片23與驅(qū)動板I相連接。通過光電傳感器19實時采集不能反射或透射的激光光束的光強度信息，將該信息轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的電流強度信息后傳送至流放大器20進行電流放大、I/V變換器21進行電流與電壓之間的轉(zhuǎn)換、A/D轉(zhuǎn)換器22進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，A/D轉(zhuǎn)換器22將處理后的信息傳送至處理芯片23，處理芯片231將比較后的反饋信息和指令信息實時傳送至驅(qū)動板I，所述驅(qū)動板I調(diào)節(jié)相應(yīng)各色光的輸出功率大小來控制投影畫面的色彩保持不變。
[0019]進一步的，所述轉(zhuǎn)換裝置30包括電流放大器20、I/V變換器21和A/D轉(zhuǎn)換器22，所述電流放大器20的輸出端與I/V變換器21相連接，所述I/V變換器21的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器22相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器22與處理芯片23相連接。其中光電傳感器19為S2648-405型硅光電二極管，它具有高靈敏度，低暗電流的特點，非常適用于本實用新型，電流放大器20采用低功耗的MAX44284，I/V變換器21使用RVC420型，此種變換器具有溫度漂移小的特點，很適合激光投影機這種內(nèi)部溫度相對較高的光學(xué)系統(tǒng)，A/D轉(zhuǎn)換器22采用型號為MC14433的轉(zhuǎn)換器，它具有輸入阻抗高、功耗低、電源電壓范圍寬、精度高等諸多優(yōu)勢，處理芯片23采用TI公司的DDP4422型激光投影機配套芯片。
[0020]進一步的，所述激光光源模塊包括依次順次排列設(shè)置的半導(dǎo)體激光器2、第一會聚透鏡3、GDM鏡4、第二會聚透鏡5、熒光色輪6、第一中繼透鏡7、第一全反射鏡8、第二中繼透鏡9、第二全反射鏡1、第三中繼透鏡11和BDM鏡12，所述光電傳感器19設(shè)置在BDM鏡12的背面。由半導(dǎo)體激光器2發(fā)出的藍光通過第一匯聚透鏡3后透過GDM鏡4和第二匯聚透鏡5后匯聚到高速旋轉(zhuǎn)的熒光色輪6上，分時域透過藍光，產(chǎn)生紅綠光。藍光經(jīng)過第一中繼透鏡7，第一全反射鏡8，第二中繼透鏡9，第二全反射鏡1，第三中繼透鏡11后到達BDM鏡12;紅綠光由熒光色輪6上的熒光粉受藍色激光輻射所產(chǎn)生，后由GDM鏡4反射再透過BDM鏡12.
[0021]進一步的，所述光機模塊包括依次順次排列設(shè)置的第三會聚透鏡13、勻光棒14、第四中繼透鏡15、顯示元件16和TIR棱鏡17，所述激光光束通過BDM鏡12照射至第三會聚透鏡13上進行光束會聚。由BDM鏡12反射的藍光和透射的紅綠光經(jīng)過第三匯聚透鏡13進入勻光棒14，勻光后經(jīng)過第四中繼透鏡15后通過TIR17棱鏡反射到顯示元件16，照明顯示元件16后再被顯示元件16反射進投影鏡頭18最后投影到屏幕上。
[0022]GDM叫綠光反射分光鏡，透過藍光，反射紅綠光;BDM叫藍光反射分光鏡，透過綠紅光，反射藍光。
[0023]由于BDM鏡12所鍍的膜層無法對某一波段的光波100%反射或者透射，目前的透過率或者反射率只能達到98%?99%，所以對于BDM鏡12所透射的RG光總會有I %?2%被反射;所反射的B光也總會有1%?2%被透射，因此在BDM鏡12后放置一個光電傳感器19來分時接收其不能反射或透射的光(由圖2中虛線表示)，光電傳感器19接收不同色光不同強度的光能照射后產(chǎn)生不同大小的電流進入電子運算模塊20后進入處理模塊21，處理模塊21通過與初始設(shè)定的三色光配比分析比較后反饋給驅(qū)動板I調(diào)節(jié)相應(yīng)各色光的輸出功率大小來控制投影畫面的色彩保持不變。
[0024]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種激光投影機色彩自動控制裝置，其特征在于:包括發(fā)出激光光束的激光光源模塊和光機模塊，所述激光光源模塊將光源發(fā)出的激光光束沿著光的傳播方向傳播至光機模塊，所述光機模塊將該激光傳播至投影鏡頭(18)上； 該裝置還包括設(shè)置在激光光源模塊的光學(xué)器件的背面、實時采集不能反射或透射的激光光束的光強度信息，將該信息轉(zhuǎn)換成與其對應(yīng)的電流強度信息的光電傳感器(19 )，所述光電傳感器(19)的輸出端與轉(zhuǎn)換裝置(30)相連接，所述轉(zhuǎn)換裝置(30)與處理芯片(23)相連接，所述處理芯片(23)與驅(qū)動板(I)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投影機色彩自動控制裝置，其特征還在于:所述轉(zhuǎn)換裝置(30)包括電流放大器(20)、I/V變換器(21)和A/D轉(zhuǎn)換器(22)，所述電流放大器(20)的輸出端與I/V變換器(21)相連接，所述I/V變換器(21)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器(22)相連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器(22)與處理芯片(23)相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投影機色彩自動控制裝置，其特征還在于:所述激光光源模塊包括依次順次排列設(shè)置的半導(dǎo)體激光器(2)、第一會聚透鏡(3)、GDM鏡(4)、第二會聚透鏡(5)、熒光色輪(6)、第一中繼透鏡(7)、第一全反射鏡(8)、第二中繼透鏡(9)、第二全反射鏡(1)、第三中繼透鏡(11)和BDM鏡(12)，所述光電傳感器(19)設(shè)置在BDM鏡(12)的背面。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光投影機色彩自動控制裝置，其特征還在于:所述光機模塊包括依次順次排列設(shè)置的第三會聚透鏡(13)、勻光棒(14)、第四中繼透鏡(15)顯示元件(16)和TIR棱鏡(17)，所述激光光束通過BDM鏡(12)照射至第三會聚透鏡(13)上進行光束會聚。
【文檔編號】G03B21/20GK205450550SQ201521134578
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】楊思文, 孔維成, 孫陽, 付瑤, 杜健, 陳易
【申請人】中國華錄集團有限公司