CN113140957B - 一种激光显示白平衡控制***、控制方法及激光显示设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于激光显示技术领域,提供一种激光显示白平衡控制***、控制方法及激光显示设备,***包括光源模组;激光传输模组,与光源模组连接,用于传输激光,并对激光进行采样以获取采样激光;激光输出模组,与激光传输模组连接,用于输出激光传输模组传输的激光;激光探测模组,与激光传输模组连接,用于获取采样激光,并根据采样激光获取光功率信息;控制模组,与激光探测模组和光源模组均连接,用于根据光功率信息对所述光源模组进行白平衡控制。本发明通过激光探测模组实时获取光源模组产生激光的光功率,控制模组通过光功率信息获取三基色激光光源的驱动电流调整值,对激光光源进行实时控制,实现激光显示的自动白平衡控制。
Description
技术领域
本发明属于激光显示技术领域,尤其涉及一种激光显示白平衡控制***、控制方法及激光显示设备。
背景技术
激光显示是以红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色激光为光源的显示技术,通过控制三基色激光强度比、总强度和强度空间分布即可实现彩色图像显示。由于激光具有方向性好、单色性好和亮度高三个基本特性,其色域、对比度以及亮度相比于传统显示技术具有突出优势,愈发受到市场青睐。由于激光显示设备采用的三基色激光器存在初始效率差异、工作温度差异以及长时间运行后衰减速率差异,从而导致三基色激光配比发生漂移,影响了激光显示设备白场的准确性,进而导致画面发生偏色。
目前,针对激光显示设备的白场准确性问题,现有技术通常采用在生产阶段对每个光源模组进行初始校准、通过调整初始电流的方法来保证三基色激光的光功率准确性。然而,该方法不能对激光显示设备使用过程中或者长期使用后的色彩漂移进行校准,无法保证激光显示设备色彩的准确性。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种激光显示白平衡控制***、控制方法及激光显示设备,以解决现有技术无法对激光显示白平衡进行良好控制,影响设备色彩准确性的问题。
本发明实施例的第一方面,提供了一种激光显示白平衡控制***,包括:
光源模组,所述光源模组包括用于产生激光的激光光源;
激光传输模组,所述激光传输模组与所述光源模组连接,用于传输所述激光,并对所述激光进行采样以获取采样激光;
激光输出模组,所述激光输出模组与所述激光传输模组连接,用于输出所述激光传输模组传输的激光;
激光探测模组,所述激光探测模组与所述激光传输模组连接,用于获取所述采样激光,并根据所述采样激光获取光功率信息;
控制模组,所述控制模组与所述激光探测模组和所述光源模组均连接,用于根据所述光功率信息对所述光源模组进行白平衡控制。
在一个实施例中,所述光源模组中激光光源为三基色激光光源;
所述光源模组还包括耦合透镜,所述耦合透镜用于将所述激光光源产生的激光耦合至所述激光传输模组。
在一个实施例中,所述激光传输模组包括集束光纤,所述集束光纤包括多根用于与所述光源模组连接的输出光纤以及用于获取采样激光的反馈光纤,所述反馈光纤与所述激光探测模组连接;
或者,所述激光传输模组包括分光镜,所述激光输出模组设于所述分光镜的透射光路径上,所述激光探测模组设于所述分光镜的反射光路径上;
或者,所述激光传输模组包括输出光纤和返回光光纤,所述返回光光纤与所述输出光纤集成,所述返回光光纤与所述激光探测模组连接,所述输出光纤与所述激光输出模组连接,所述光源模组产生的激光通过所述输出光纤传输,所述光源模组的返回光通过所述返回光光纤传输。
在一个实施例中,所述激光探测模组包括沿光路设置的散射器、匀光器、透镜组件和检测组件;
所述散射器用于调整所述采样激光的发散角;
所述匀光器用于将所述采样激光混合均匀;
所述透镜组件用于对所述采样激光在检测面上成像;
所述检测组件设置于所述检测面,用于检测所述采样激光。
在一个实施例中,所述检测组件包括栅格和光敏传感器,所述栅格设于所述检测面,用于将检测面划分为多个检测格,每个所述检测格的尺寸与所述光敏传感器的探测面尺寸相适应。
在一个实施例中,所述光敏传感器为XYZ型色彩传感器。
本发明实施例的第二方面,提供了一种基于上述的激光显示白平衡控制***的激光显示白平衡控制方法,包括:
控制光源模组的激光光源产生激光;
控制激光探测模组获取并测量采样激光的光强度;
根据所述采样激光的光强度,获取所述光源模组的光功率;
根据所述光功率,对所述光源模组的激光光源进行调整,以获取目标白光。
在一个实施例中,所述根据所述光功率,对所述光源模组的激光光源进行调整,以获取目标白光,包括:
获取所述光源模组中三基色激光光源的光功率及光功率比例;
根据所述三基色激光光源的光功率及光功率比例,确定所述激光的色温和色坐标;
根据所述色温,确定预设白平衡点的标准色坐标;
根据所述色坐标以及所述预设白平衡点的标准色坐标,调节所述三基色激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
在一个实施例中,所述根据所述色坐标以及所述预设白平衡点的标准色坐标,调节所述三基色激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光,包括:
判断所述三基色激光光源中是否有激光光源的驱动电流达到阈值;
若所述三基色激光光源中有激光光源的驱动电流达到阈值,则以该激光光源的功率为基准,根据预设白平衡点的各激光光源对应的预设光功率比,调整其余两种激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光;
若所述三基色激光光源均没有达到阈值,则获取所述色坐标与所述标准色坐标之间的差值,并根据所述差值调整三基色激光光源中各激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
本发明实施例的第三方面,提供了一种激光显示设备,包括上述的激光显示白平衡控制***;
所述激光显示设备还包括投影光机、投影镜头、光机控制器,投影光机与所述激光输出模组连接,所述投影镜头与所述投影光机连接,所述光机控制器与所述投影光机连接。
本发明实施例的第四方面,提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述方法的步骤。
本发明实施例的第五方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果至少包括:本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中光源模组、激光传输模组、激光探测模组和控制模组形成闭环控制,通过激光探测模组实时获取光源模组产生的激光的光功率信息,控制模组通过该光功率信息获取三基色激光光源的驱动电流调整值,对激光光源进行实时控制,从而使得光源模组能够产生目标白光,实现激光显示的自动白平衡控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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它的附图。
图1是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中控制模组的控制过程示意图;
图3是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中激光传输模组的结构示意图一;
图4是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中集束光纤截面结构示意图;
图5是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中激光传输模组的结构示意图二;
图6是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***中激光传输模组的结构示意图三;
图7是XYZ型色彩传感器的XYZ通道输出值对应光波长的响应曲线;
图8是本发明实施例提供的激光显示设备的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制方法的流程示意图;
图10是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制方法中对光源模组的激光光源进行调整的流程示意图;
图11是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
其中,图中各附图标记:
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
由于激光显示设备采用的三基色激光器(红光激光器、绿光激光器和蓝光激光器)存在初始效率差异、工作温度差异以及长时间运行后衰减速率差异,导致三基色激光器产生的激光配比发生漂移,影响了激光显示设备白场的准确性,进而导致画面发生偏色。
针对激光显示设备的白场准确性问题,通常采用在生产阶段对每个光源模组进行初始校准、通过调整初始电流的方法来保证三基色激光的光功率准确性。然而,但是该方法不能对激光显示设备使用过程中或者长期使用后的色彩漂移进行校准,无法保证激光显示设备色彩的准确性。
本实施例则提出了一种激光显示白平衡控制***,其能够实时检测激光显示设备中光源模组的光功率,根据光功率获得三基色激光光源中各激光光源的色坐标,进一步根据色坐标与标准色坐标之间的差别来实时调整三基色激光光源中各激光光源的驱动电流,实现激光显示的自动白平衡控制,改善激光显示设备的色彩准确性。
图1是本发明实施例提供的一种激光显示白平衡控制***10的结构示意图。如图1所示,激光显示白平衡控制***10包括光源模组11、激光传输模组12、激光输出模组13、激光探测模组14和控制模组15。激光传输模组12与光源模组11连接,用于传输光源模组11产生的激光,并对激光进行采样以获取采样激光。激光输出模组13与激光传输模组12连接,用于输出激光传输模组12传输的激光。激光探测模组14与激光传输模组12连接,用于获取采样激光,并根据采样激光获取激光功率信息。控制模组15与激光探测模组14和光源模组11均连接,用于根据激光功率信息对光源模组11进行控制。
在本实施例中,光源模组11包括用于产生激光的三基色激光光源(红光激光光源、绿光激光光源和蓝光激光光源),可以为半导体激光器模组。当然,在其他实施例中,光源模组11所包含的激光光源还可以为其他类型的多色激光光源,并不仅限于上述的情形。激光传输模组12获取的采样激光可以是对上述激光进行分光得到的激光,也可以是返回光,此处不做限制。激光输出模组13可以是包含一系列透镜和散射片的激光输出镜头,能够对激光进行整型并将激光耦合至激光显示设备的投影光机。
控制模组15可选为STM32F207单片机。请参阅图2,在对光源模组11进行控制时,其根据激光探测模组14采集的激光的光强度可以获取三基色激光光源输出光功率的大小以及光功率比例(例如可以获得激光的XYZ三刺激值),据此可以获得激光的实际色温和色坐标(x,y),并将获得色坐标与该色温下的预设标准白平衡点的标准色坐标(xT,yT)进行比较获得差值(Error),根据比较结果使用PID控制(比例积分微分控制,是一种具有比例、积分和微分作用的线性调节方式)方式来调节三基色激光光源的驱动电流,改变三基色激光光源的光功率比值,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
本发明实施例提供的激光显示白平衡控制***10中光源模组11、激光传输模组12、激光探测模组14和控制模组15形成闭环控制,通过激光探测模组14实时获取光源模组11产生的激光的光功率信息,控制模组15通过该光功率信息获取三基色激光光源的驱动电流调整值,对激光光源进行实时控制,从而使得光源模组11能够产生目标白光,实现激光显示的自动白平衡控制。
进一步地,光源模组11还包括耦合透镜,耦合透镜用于将激光光源产生的激光耦合至激光传输模组12。
激光传输模组12的具体形式可以根据需要进行设置。
请参阅图3,在一个实施例中,激光传输模组12包括集束光纤120,集束光纤包括多根用于与光源模组连接的第一输出光纤121以及用于获取采样激光的反馈光纤122,第一输出光纤121与激光输出模组13连接,反馈光纤122与激光探测模组14连接。此时,第一输出光纤121将激光传输至激光输出模组13,激光输出模组13将光源模组11产生的激光耦合至投影光机,并将部分激光反射回集束光纤的反馈光纤122,反射回反馈光纤122的激光为采样激光。在进行光功率测量时,反馈光纤122将反射激光传输至激光探测模组14,激光探测模组14获取并测量反射激光的光强度,并根据标定将光强度转化为光源模组11的光功率。可以理解的是,这里的反射激光的光强度与光源模组11的光功率的标定为预先设置。
集束光纤由多跟光纤组成,其中一根光纤为传输反射激光的反馈光纤122,其余光纤为传输光源模组11产生的激光的第一输出光纤121,集束光纤的输入端为多根光纤接头,集束光纤的输出端为多根光纤组合排布,其排布截面形状如图4所示,多根光纤外有护套等结构,以对光纤进行保护以及集束。优选地,反馈光纤122为位于集束光纤截面中部的光纤,以提高反射激光采样的准确性。当然,在其他实施例中,反馈光纤112也可以位于集束光纤11中的其他位置,并不仅限于上述情形。
请参阅图5,在一个实施例中,激光传输模组12包括分光镜123,激光输出模组13设于分光镜123的透射光路径上,激光探测模组14设于分光镜123的反射光路径上,此时采样激光则为经过分光镜123反射的激光。这里的分光镜是指具有一定透反比的反射镜、棱镜或者其他分光元件,分光镜123的透反比可以根据需要进行设置,此处不做限制。
请参阅图6,在一个实施例中,激光传输模组12包括第二输出光纤124和返回光光纤125,返回光光纤125与第二输出光纤124集成,返回光光纤125与激光探测模组14连接,第二输出光纤124与激光输出模组13连接,光源模组11产生的激光通过第二输出光纤124传输,光源模组11的返回光通过返回光光纤125传输。在激光光源产生激光的过程中或者通过光纤输出的过程中,由于高反光的反射率无法达到100%、各个熔点的微弱反射损耗、输出端可能存在的菲涅耳反射等因素,会产生与所需激光传输方向相反的后向激光(即返回光),从而会影响激光光源的稳定性。本发明实施例考虑到返回光的不可避免性,且返回光与激光光源的输出光在光通量、色坐标指标上具有一致性,通过对返回光进行检测,在不影响输出光功率的情况下,达到检测激光强度、进而获取光功率的目的。
请参阅图6,进一步地,激光探测模组14包括沿光路设置的散射器141、匀光器142、透镜组件143和检测组件144。
其中,散射器141沿光轴方向设置且与光轴垂直,用于调整采样激光的发散角,以增加采样激光的发散程度,有利于提高采样激光的均匀性。散射器141的数值孔径与后续的匀光器142相适配,具体类型可以根据需要进行设置,例如其可以为散射面的形式,包括用于对采样激光进行扩散的散射片,此时散射片构成该散射面;或者,包括掺杂有扩散粒子或散射粒子的透明介质薄片,此时该透明介质薄片构成该散射面,可以对返回光起到良好的扩散效果。再如,散射器141为散射体的形式,其为由多个散射面构成的散射体,通过多个散射面对采样激光进行散射;或者,其为掺杂有扩散粒子或散射粒子的透明介质体,返回光进入散射体后,在扩散粒子或散射粒子的扩散作用下进行散射,从而起到良好的扩散效果。又如,散射器141为可以调整光束发散角的器件,包括至少一个透镜,该透镜可以是负透镜或者是其他类型的透镜,当然,为了进一步提高散射效果,负透镜的数量还可以为多个,此处不做限制。
匀光器142用于将采样激光混合均匀,进一步提高采样激光的均匀性。具体地,匀光器142朝向散射器141的一端的尺寸与散射器141的尺寸相适应,以确保经过散射器141后出射的返回光均能够入射至匀光器142中进行均匀混合。匀光器142的具体形式可以根据需要进行设置。在本实施例中,匀光器142包括匀光棒,匀光棒的长度方向沿光轴方向设置,其长度可以根据需要进行设置。采样激光在进入匀光棒中后,三基色激光进行充分混合后分布均匀,得到混合白光。
透镜组件143包括至少一个透镜,用于将采样激光在检测面上成像。为了确保成像效果,透镜组件143中透镜的数量以及类型可以根据需要进行设置。
检测组件144包括栅格1441和光敏传感器1442,栅格1441设于检测面,用于将检测面划分为多个检测格,每个检测格的尺寸与光敏传感器1442的探测面尺寸相适应。其中,每个格子的大小可以相同,也可以不同,其可以是规则排列,也可以是不规则排列,此处不做限制。检测组件144还包括移动单元,移动单元与光敏传感器1442连接,移动单元可以是任何可以带动光敏传感器1442移动的机械装置,此处不做限定。
栅格1441优选为矩形栅格,矩形栅格将方形的检测平面划分为大小相等的九宫格。在进行检测时,移动单元带动光敏传感器1442移动至每个检测格中心进行探测,获取每个格子的光强度(光强度信息为XYZ色度***中的XYZ值)并将光强度信息传递至控制模组15,控制模组15将各个检测格的光强度信息取平均值作为混合白光的最终光强度信息。
光敏传感器1442的具体类型可以根据需要进行设置,优选为XYZ型色彩传感器,具体可以为AS73211 XYZ颜色传感器。在可见光光谱范围内,XYZ型色彩传感器的XYZ通道输出值与人眼的三刺激值和响应曲线一致(请参阅图7,对应红光,对应绿光,对应蓝光),颜色测量精度更高,有助于提高激光显示白平衡控制***的测量精度和控制精度。在其他实施例中,光敏传感器1442还可以为RGB传感器或光谱传感器或单色光传感器等。其中,RGB光传感器在宽光谱光源(例如灯泡、LED***等)中能够对光源色坐标进行准确测量,但是其在窄光谱宽度的激光显示***中很难获得准确的混合光色坐标。光谱传感器在激光显示***虽然能够获得准确的混合光色坐标,但是光谱传感器价格昂贵,难以在激光显示中获得广泛应用。单色光传感器需要控制光源模组的三基色激光光源交替发射各基色的激光并分别探测,会影响到激光显示设备的正常工作状态。
请参阅图8,本发明实施例还提供了一种激光显示设备,包括上述的激光显示白平衡控制***10、投影光机20、投影镜头30和光机控制器40,投影光机20与激光显示白平衡控制***10的激光输出模组13连接,投影镜头30与投影光机20连接,光机控制器40与投影光机20连接。其中,激光显示白平衡控制***10中的光源模组11在该白平衡控制***的控制下产生色坐标稳定的混合白光并耦合进入投影光机20,投影光机20在光机控制器40的控制下通过数字微镜器件(DMD)或液晶器件(LCD)对混合白光进行调制,并通过投影镜头30将调制后的混合白光耦合至投影屏幕50,从而形成画面图像。可以理解的是,投影屏幕50可以是激光显示设备的一部分,也可以单独配置。
本发明实施例还提出了基于上述激光显示白平衡控制***10的激光显示白平衡控制方法。图9是本发明实施例提供的激光显示白平衡控制方法的流程示意图,该方法包括如下步骤:
步骤S61:控制光源模组的激光光源产生激光。
在本实施例中,光源模组优选为三基色激光光源,包括红光激光光源、绿光激光光源和蓝光激光光源。当需要进行激光显示或者需要对激光显示白平衡进行调节时,控制模组控制光源模组的三基色激光光源产生激光。
步骤S62:控制激光探测模组获取并测量采样激光的光强度。
光源模组的激光光源产生激光后,激光耦合至激光传输模组,激光传输模组将激光传输至激光输出模组,同时对激光进行采样获取采样激光,并将采样激光传输至激光探测模组,激光探测模组获取该采样激光后测量该采样激光的光强度。可以理解的是,由于激光光源产生的激光包括三基色激光,激光探测器探测的光强度包括三基色激光各自的光强度。
步骤S63:根据所述采样激光的光强度,获取所述光源模组的光功率。
在本实施例中,激光探测模组中光传感器优选为XYZ型色彩传感器,其具有更高的颜色测量精度。控制模组在获取了光传感器采集的采样激光的光强度后,根据标定将光强度转化为光源模组的光功率。可以理解的是,由于激光探测器探测的光强度包括三基色激光各自的光强度,因而控制模组可根据标定将三基色激光各自的光强度转化为三基色激光各自的光功率。
步骤S64:根据所述光功率,对所述光源模组的激光光源进行调整,以获取目标白光。
在获得了三基色激光各自的光功率后,可以对应获得色坐标,通过获取其与目标白光的色坐标的差值,并根据差值对光源模组的各激光光源进行调整,从而可以获得目标白光。请参阅图10,获取目标白光的一种具体过程如下:
步骤S641:获取所述光源模组中三基色激光光源的光功率及光功率比例。
步骤S642:根据所述三基色激光光源的光功率及光功率比例,确定所述激光的色温和色坐标。
控制模组根据三基色激光光源的光功率比例,可以确定激光的色温,激光显示中的激光色温范围可以为5000K~9500K,例如可以为5000K、5500K、6000K、6500K、9300K、9500K等。根据三基色激光光源的光功率,可以获取激光的色坐标。
步骤S643:根据所述色温,确定预设白平衡点的标准色坐标。
随着色温的不同,白光的标准色坐标也不相同。控制模块根据激光的色温,可以获取与其相对应的预设白平衡点的标准色坐标。
步骤S644:根据所述色坐标以及所述预设白平衡点的标准色坐标,调节所述三基色激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
在获得了激光的色坐标以及预设白平衡点的标准色坐标后,根据色坐标与标准色坐标之间的差值,使用PID控制的方式调节三基色激光光源的驱动电流,直到三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,此时可以获得目标白光。
根据实际情形的不同,具体的调节方式也不相同。例如,在调节过程中,如果光源模组中有激光光源的驱动电流(对应其功率)已经达到阈值,此时无法再对其进行调节,需要根据已经达到驱动电流阈值的激光光源对另外的激光光源进行调节。
因此,在对三基色激光光源的驱动电流进行调节时,需要先对各激光光源的驱动电流进行判断,以确定三基色激光光源中是否有激光光源的驱动电流达到阈值。若三基色激光光源均没有达到阈值,此时意味着各激光光源的驱动电流均可以调节,此时获取激光的色坐标与标准色坐标之间的差值,并根据所述差值使用PID控制的方式调整各激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。可以理解的是,这里对驱动电流的调节过程是一个动态过程,直到达到预设白平衡点。若三基色激光光源中有激光光源的驱动电流达到阈值,则以该激光光源的光功率为基准,根据预设白平衡点的各激光光源对应的预设光功率比,在保证该色温不变(即预设光功率比不变)的情况下,获取其余两种激光光源的驱动电流的逻辑修正值,并根据该逻辑修正值使用PID控制的方式调整其余两种激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光,此时可以确保输出激光的光功率达到最高。
本发明实施例提供的激光显示白平衡控制方法,通过光源模组11、激光传输模组12、激光探测模组14和控制模组15形成闭环控制,通过激光探测模组14实时获取光源模组11产生的激光的光功率信息,控制模组15通过该光功率信息获取三基色激光光源的驱动电流调整值,对激光光源进行实时控制,从而使得光源模组11能够产生目标白光,实现激光显示的自动白平衡控制,以确保激光显示设备色彩的准确性。
图11是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图11所示,该实施例的终端设备7包括:处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72,例如光功率测量程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个光功率测量方法实施例中的步骤,例如图9所示的步骤S61至S64。或者,所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的,所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中,并由所述处理器70执行,以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序72在终端设备7中的执行过程。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备7可包括,但不仅限于,处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解,图11仅仅是终端设备7的示例,并不构成对终端设备7的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备7还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元,例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备,例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备7所需的其它程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种激光显示白平衡控制***,其特征在于,包括:
光源模组,所述光源模组包括用于产生激光的激光光源;
激光传输模组,所述激光传输模组与所述光源模组连接,用于传输所述激光,并对所述激光进行采样以获取采样激光;
激光输出模组,所述激光输出模组与所述激光传输模组连接,用于输出所述激光传输模组传输的激光;
激光探测模组,所述激光探测模组与所述激光传输模组连接,用于获取所述采样激光,并根据所述采样激光获取光功率信息;
控制模组,所述控制模组与所述激光探测模组和所述光源模组均连接,用于根据所述光功率信息对所述光源模组进行白平衡控制;
其中,所述激光传输模组包括集束光纤,所述集束光纤包括多根用于与所述光源模组连接的输出光纤以及用于获取采样激光的反馈光纤,所述反馈光纤与所述激光探测模组连接,所述反馈光纤为位于集束光纤截面中部的光纤;
或者,所述激光传输模组包括输出光纤和返回光光纤,所述返回光光纤与所述输出光纤集成,所述返回光光纤与所述激光探测模组连接,所述输出光纤与所述激光输出模组连接,所述光源模组产生的激光通过所述输出光纤传输,所述光源模组的返回光通过所述返回光光纤传输;
所述激光探测模组包括沿光路设置的散射器、匀光器、透镜组件和检测组件;所述散射器用于调整所述采样激光的发散角;所述匀光器用于将所述采样激光混合均匀;所述透镜组件用于对所述采样激光在检测面上成像;所述检测组件设置于所述检测面,用于检测所述采样激光;
所述检测组件包括栅格和光敏传感器,所述栅格设于所述检测面,用于将检测面划分为多个检测格,每个所述检测格的尺寸与所述光敏传感器的探测面尺寸相适应;所述光敏传感器为XYZ型色彩传感器;
所述检测组件还包括移动单元,所述移动单元与所述光敏传感器连接。
2.如权利要求1所述的激光显示白平衡控制***,其特征在于,所述光源模组中激光光源为三基色激光光源;
所述光源模组还包括耦合透镜,所述耦合透镜用于将所述激光光源产生的激光耦合至所述激光传输模组。
3.一种基于权利要求1~2任一项所述的激光显示白平衡控制***的激光显示白平衡控制方法,其特征在于,包括:
控制光源模组的激光光源产生激光;
控制激光探测模组获取并测量采样激光的光强度;
根据所述采样激光的光强度,获取所述光源模组的光功率;
根据所述光功率,对所述光源模组的激光光源进行调整,以获取目标白光。
4.如权利要求3所述的激光显示白平衡控制方法,其特征在于,所述根据所述光功率,对所述光源模组的激光光源进行调整,以获取目标白光,包括:
获取所述光源模组中三基色激光光源的光功率及光功率比例;
根据所述三基色激光光源的光功率及光功率比例,确定所述激光的色温和色坐标;
根据所述色温,确定预设白平衡点的标准色坐标;
根据所述色坐标以及所述预设白平衡点的标准色坐标,调节所述三基色激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
5.如权利要求4所述的激光显示白平衡控制方法,其特征在于,所述根据所述色坐标以及所述预设白平衡点的标准色坐标,调节所述三基色激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光,包括:
判断所述三基色激光光源中是否有激光光源的驱动电流达到阈值;
若所述三基色激光光源中有激光光源的驱动电流达到阈值,则以该激光光源的功率为基准,根据预设白平衡点的各激光光源对应的预设光功率比,调整其余两种激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光;
若所述三基色激光光源均没有达到阈值,则获取所述色坐标与所述标准色坐标之间的差值,并根据所述差值调整三基色激光光源中各激光光源的驱动电流,以使得三基色激光光源产生的激光达到预设白平衡点,获得目标白光。
6.一种激光显示设备,其特征在于,包括权利要求1~2任一项所述的激光显示白平衡控制***;
所述激光显示设备还包括投影光机、投影镜头、光机控制器,投影光机与所述激光输出模组连接,所述投影镜头与所述投影光机连接,所述光机控制器与所述投影光机连接。
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08204974A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示色の対応関係決定方法および決定装置 |
JP2013090884A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Hoya Corp | 色調調整装置および電子内視鏡装置 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100585966C (zh) * | 2008-06-04 | 2010-01-27 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 带半导体泵浦源自动保护的光纤激光装置 |
CN101841676A (zh) * | 2010-03-26 | 2010-09-22 | 青岛海信电器股份有限公司 | 显示处理方法、装置、***及电视机 |
CN102410850A (zh) * | 2010-09-21 | 2012-04-11 | 王建伟 | 一种反射式光纤传感器装置 |
CN105388693A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-09 | 中国华录集团有限公司 | 一种激光投影机色彩自动控制*** |
CN108957931B (zh) * | 2018-06-29 | 2020-11-03 | 海信视像科技股份有限公司 | 激光光源的白平衡调整方法及激光投影设备 |
CN108889728B (zh) * | 2018-07-25 | 2021-02-12 | 中国科学院半导体研究所 | 一种激光清洗用、具有返回光监测功能的光纤输出端头 |
CN109300429A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-02-01 | 四川长虹电器股份有限公司 | 用于激光显示的激光器控制*** |
CN110196529B (zh) * | 2019-03-19 | 2021-04-30 | 深圳市中科创激光技术有限公司 | 一种光源控制***及控制方法 |
CN110597001A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 合肥全色光显科技有限公司 | 一种rgb激光投影机白平衡自动控制方法及*** |
-
2021
- 2021-04-16 CN CN202110411866.1A patent/CN113140957B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08204974A (ja) * | 1995-01-23 | 1996-08-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 表示色の対応関係決定方法および決定装置 |
JP2013090884A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Hoya Corp | 色調調整装置および電子内視鏡装置 |
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