投影显示光源控制系统的制作方法

本申请涉及光源控制技术领域，具体而言，涉及一种投影显示光源控制系统。

背景技术：

目前市场上光源系统设计种类很多，如led光源，灯泡光源，laser光源等，但这些光源光学系统应该各有优缺点，主要如下：led光源优点为光源控制简单，寿命长一般达到20000小时，缺点为亮度低，led散热成本相对较高；灯泡光源优点为控制模块化，光学参数稳定，缺点为亮度相对较低，使用寿命很短(2000小时～3000小时)控制方式比较单一。laser光源优点为控制较简单，寿命长一般达到20000小时，亮度可以做的很高，缺点为光学参数一致性差，散热结构成本高。综合以上的三种光源应用投影机系统行业，各有优缺点。灯泡投影行业经过几十年的发展，使用方案技术各方面都的稳定性能已经达到最佳化，但是，使用寿命短和亮度低，这两个致命因素导致它终将会被取代。

led由于亮度很低(几百流明)，所以，在市场上很难大规模发展。laser光源投影行业起步晚，发展势头很快，目前，很多公司都在开发激光光源系统，但是，开发成本很高，由于近几年各行业技术的发展快，将激光器，散热材料这些成本都已经大大降低，从而，激光投影成本也大幅度降低，同时，激光优势有很明显(亮度高，寿命长)，以后发展可以取代灯泡和led市场。目前，在激光投影系统上，不足之处在于光学参数的一致性相对较差。

现有技术中，led投影系统中引入laser光源控制，这种方案主要光源还是led光源，laser光源为辅，加入laser光源主要是为了提高亮度，对光学参数补偿不理想，甚至会带来反作用。纯laser光源投影系统，控制方式通过控制蓝色激光器输出蓝光，然后通过波长转换装置激发出需要颜色(一般激发出黄色和绿色)，然后在通过色轮虑出红光，而蓝色直接是激光器穿透过去的，没有经过任何处理，这样瞬时按照顺序产出r、g和b三基色。然而，led光源系统中加激光器主要作用是为了提高亮度一项参数的，led和激光器的光源驱动方式有差别，这样就会需要两种控制方式，增加了硬件成本；如果激光器是单独作为光源输出，这样会对颜色参数一致性产生影响，但是，为了降低激光器对颜色一致性的影响，这就需要增加波长转换装置和色轮或只增加波长转换装置，这样又进一步的增加了成本，整体产品体积也会增加。纯激光器光源系统中由于r、g、b三基色使用过蓝色激光器、波长转换装置、色轮和光学器件控制产生的，所以，只要蓝色光学参数变了，也会引起整个参数变化，所以光学参数一致性差。蓝色光没有经过任何处理，投影出来的画面会有闪斑。而且这三种颜色是分时出现的，只要对蓝光做补偿，也会影响其他颜色的光学参数，不利于线路的驱动和控制。

针对相关技术中激光投影中光学参数的一致性差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提供一种投影显示光源控制系统，以解决相关技术中激光投影中光学参数的一致性差的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种投影显示光源控制系统。该投影显示光源控制系统包括：第一激光器，用于发出第一波长光，其中，所述第一波长光是蓝光或紫光或紫外光；第一波长转换装置，用于将所述第一波长光进行转换，其中，所述第一波长转换装置转换出的光中包括多种波长的光，所述多种波长的光中包括第一目标波长光；第二激光器，用于发出第二波长光，其中，所述第二波长光用于对所述第一目标波长光进行补偿。

进一步地，所述第二激光器为红光激光器或蓝光激光器。

进一步地，所述投影显示光源控制系统还包括：第二波长转换装置，用于将所述第二波长光进行转换成第二目标波长光，其中，所述第二波长转换装置转换出的光用于对所述第一波长转换装置转换出的多种波长的光进行补偿，其中，所述第二激光器是蓝光激光器或紫光激光器或紫外光激光器。

进一步地，所述投影显示光源控制系统还包括：第三激光器，用于发出第三波长光，其中，所述第三波长光用于对所述第二目标波长光或者对所述第二波长光补偿后的第一目标波长光进行补偿。

进一步地，所述第三激光器是红光激光器或绿光激光器或蓝光激光器。

进一步地，所述第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除所述第一目标波长光之外的其余波长光和被所述第二波长光补偿的第一目标波长光进行汇合后称为汇合后的光，所述投影显示光源控制系统还包括：第三波长转换装置，用于将所述第三波长光转换为第三目标波长光，其中，所述第三波长转换装置转换出的光用于对所述汇合后的光进行补偿，其中，所述第三激光器是蓝光激光器或紫光激光器或紫外光激光器。

进一步地，若所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为红光激光器，所述第一激光器发出蓝光，所述蓝光通过所述第一波长转换装置转换出红光，所述第二激光器发出红光，通过所述第二激光器发出的红光对所述第一波长转换装置转换出的红光进行补偿。

进一步地，若所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为蓝光激光器，所述第一激光器发出蓝光，所述第一激光器发出的蓝光通过所述第一波长转换装置进行转换，所述第二激光器发出蓝光，所述第二激光器发出的蓝光通过所述第二波长转换装置进行转换，通过所述第二波长转换装置转换出的光对所述第一波长转换装置转换出的多种波长的光进行补偿。

进一步地，若所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为红光激光器，所述第三激光器为绿光激光器，所述第一激光器发出蓝光，所述第一激光器发出的蓝光通过所述第一波长转换装置转换出红光和绿光，所述第二激光器发出红光，通过所述第二激光器发出的红光对所述第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，所述第三激光器发出绿光，通过所述第三激光器发出的绿光对所述第一波长转换装置转换出的绿光进行补偿。

进一步地，若所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为红光激光器，所述第三激光器为红光激光器，所述第一激光器发出蓝光，所述蓝光通过所述第一波长转换装置转换出红光，所述第二激光器发出红光，通过所述第二激光器发出的红光对所述第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，所述第三激光器发出红光，通过所述第三激光器发出的红光对补偿后的红光进行补偿。

进一步地，若所述第一激光器为蓝光激光器，所述第二激光器为红光激光器，所述第三激光器为紫光激光器，所述第一激光器发出蓝光，所述蓝光通过所述第一波长转换装置转换出红光，所述第二激光器发出红光，通过所述第二激光器发出的红光对所述第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，所述第三激光器发出紫光，所述紫光通过所述第二波长转换装置进行转换，所述第三波长转换装置转换出的光用于对所述第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除所述红光之外的其余波长光和被补偿后的红光进行补偿。

通过本申请提供的投影显示光源控制系统，该系统包括：第一激光器，用于发出第一波长光，其中，第一波长光是蓝光或紫光或紫外光；第一波长转换装置，用于将第一波长光进行转换，其中，第一波长转换装置转换出的光中包括多种波长的光，多种波长的光中包括第一目标波长光；第二激光器，用于发出第二波长光，其中，第二波长光用于对第一目标波长光进行补偿，解决了相关技术中激光投影中光学参数的一致性差的问题，通过第二波长光对第一目标波长光进行补偿，以使光学参数一致性都能达到很好的效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的投影显示光源控制系统的示意图；

图2是根据本申请实施例提供的可选的投影显示光源控制系统的示意图一；

图3是根据本申请实施例提供的可选的投影显示光源控制系统的示意图二；

图4是根据本申请实施例提供的投影显示光源控制系统的控制输出时序图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请的实施例，提供了一种投影显示光源控制系统。

图1是根据本申请实施例的投影显示光源控制系统的示意图。如图1所示，该投影显示光源控制系统包括：

第一激光器，用于发出第一波长光，其中，第一波长光是蓝光或紫光或紫外光；

第一波长转换装置，用于将第一波长光进行转换，其中，第一波长转换装置转换出的光中包括多种波长的光，多种波长的光中包括第一目标波长光；

第二激光器，用于发出第二波长光，其中，第二波长光用于对第一目标波长光进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，第二激光器可以为红光激光器或绿光激光器或蓝光激光器。

由于第一波长转换装置将第一波长光进行转换后得到的至少一种颜色类型的光可能存在亮度或色度的不足，若将亮度或色度不足的光传输至激光投影中的镜片，则呈现的画面中光学参数一致性较差，通过本申请实施例中的方案，通过增加了一路激光器(对应上述的第二激光器)激发出的光(对应上述的第二波长光)对第一波长光进行转换后得到的至少一种颜色类型的光进行补偿，从而以使光学参数一致性都能达到很好的效果。

需要说明的是，当不需要激发时，第二激光器不一定需要是激光器，也可以是led等其他光源。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，该投影显示光源控制系统还包括：色轮，用于过滤补偿颜色后的光，并输出至dmd芯片。

如图2所示，色轮对补偿颜色后的光进行过滤，并输出至dmd芯片。dmd芯片将过滤后的光发射至镜片，通过镜片呈现激光投影画面。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，投影显示光源控制系统还包括：第二波长转换装置，用于将第二波长光进行转换成第二目标波长光，其中，第二波长转换装置转换出的光用于对第一波长转换装置转换出的多种波长的光进行补偿，其中，第二激光器是蓝光激光器或紫光激光器或紫外光激光器。

例如，第一波长转换装置转换出的多种波长的光包括红光和蓝光，第二波长转换装置将第二激光器激发的光转换为红光和蓝光，通过第二波长转换装置转换出的红光和蓝光补偿第一波长转换装置转换出的红光和蓝光。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，投影显示光源控制系统还包括：第三激光器，用于发出第三波长光，其中，第三波长光用于对第二目标波长光或者对第二波长光补偿后的第一目标波长光进行补偿。

上述的第三激光器可以是红光激光器或绿光激光器或蓝光激光器。例如，第二目标波长光为红光，第三激光器为红光激光器，红光激光器发出红光，通过红光激光器发出的红光对第二波长转换装置将第二波长光进行转换成的红光进行补偿。再例如，第一目标波长光为蓝光，采用第二激光器发出的第二波长光对蓝光进行补偿，第三激光器为蓝光激光器，蓝光激光器发出蓝光，采用蓝光激光器发出的蓝光对补偿后的蓝光再次进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除第一目标波长光之外的其余波长光和被第二波长光补偿的第一目标波长光进行汇合后称为汇合后的光，投影显示光源控制系统还包括：第三波长转换装置，用于将第三波长光转换为第三目标波长光，其中，第三波长转换装置转换出的光用于对汇合后的光进行补偿。

当第三激光器是蓝光激光器或紫光激光器或紫外光激光器时，第三激光器发出的第三波长光需要通过第三波长转换装置进行转换才能进行光补偿，将第三波长转换装置转换出的光对第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除第一目标波长光之外的其余波长光和被第二波长光补偿的第一目标波长光进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，若第一激光器为蓝光激光器，第二激光器为红光激光器，第一激光器发出蓝光，蓝光通过第一波长转换装置转换出红光，第二激光器发出红光，通过第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿。

在上述实施例中，可以采用3a的电流来控制红光激光器发出红光，通过红光激光器激发出红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，若第一激光器为蓝光激光器，第二激光器为蓝光激光器，第一激光器发出蓝光，第一激光器发出的蓝光通过第一波长转换装置进行转换，第二激光器发出蓝光，第二激光器发出的蓝光通过第二波长转换装置进行转换，通过第二波长转换装置转换出的光对第一波长转换装置转换出的多种波长的光进行补偿。

在上述实施例中，例如，上述第一激光器发出的蓝光通过第一波长转换装置进行转换，转换出红光、蓝光和黄光。第二激光器为蓝光激光器时，激发出蓝光，第二激光器发出的蓝光通过第二波长转换装置进行转换，转换出红光和蓝光，采用第二波长转换装置转换出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，采用第二波长转换装置转换出的蓝光对第一波长转换装置转换出的蓝光进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，若第一激光器为蓝光激光器，第二激光器为红光激光器，第三激光器为绿光激光器，第一激光器发出蓝光，第一激光器发出的蓝光通过第一波长转换装置转换出红光和绿光，第二激光器发出红光，通过第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，第三激光器发出绿光，通过第三激光器发出的绿光对第一波长转换装置转换出的绿光进行补偿。

在上述实施例中，采用两个激光器分别对第一波长转换装置转换出红光和绿光进行补偿，从而实现保证红光和绿光的亮度或色度符合预设条件，以便后续将红光和绿光传输至激光投影中的镜片后，呈现出的画面中保持良好的光学参数一致性。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，若第一激光器为蓝光激光器，第二激光器为红光激光器，第三激光器为红光激光器，第一激光器发出蓝光，蓝光通过第一波长转换装置转换出红光，第二激光器发出红光，通过第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，第三激光器发出红光，通过第三激光器发出的红光对补偿后的红光进行补偿。

在上述实施例如图3所示，例如，首先采用第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行第一次补偿，然后再采用第三激光器发出的红光对第一次补偿后的红光进行第二次补偿，保证红光的亮度或色度符合条件，避免了对第一波长转换装置转换出的红光仅采用一次补偿使其亮度或色度并未达到预设条件的情况。需要说明的是，若对第一波长转换装置转换出的红光(红光仅是示例)两次补偿后，其亮度或色度还未达到预设条件，还可以视情况添加第四激光器、第五激光器对红光再进行补偿。

可选地，在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，若第一激光器为蓝光激光器，第二激光器为红光激光器，第三激光器为紫光激光器，第一激光器发出蓝光，蓝光通过第一波长转换装置转换出红光，第二激光器发出红光，通过第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行补偿，第三激光器发出紫光，紫光通过第二波长转换装置进行转换，第三波长转换装置转换出的光用于对第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除红光之外的其余波长光和被补偿后的红光进行补偿。

在上述实施例中，首先采用第二激光器发出的红光对第一波长转换装置转换出的红光进行第一次补偿，然后再采用第三激光器发出紫光，紫光通过第二波长转换装置进行转换，采用第三波长转换装置转换出的光对第一波长转换装置转换出的多种波长的光中除红光之外的其余波长光和被补偿后的红光进行补偿。从而保证了第一波长转换装置转换出的光，在色轮对其过滤之前，其亮度或色度符合预设条件。需要说明的是，若对第一波长转换装置转换出的光进行补偿后，其亮度或色度还未达到预设条件，还可以视情况添加第四激光器、第五激光器对红光再进行补偿。

本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中的第二激光器和第三激光器为两路补偿光源激光器，通过调整两路补偿光源激光器的输入电流大小，来调整补偿输入到dmd处的红光、蓝光或绿光，以此来调节输出光的波长。

在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，硬件电路上的改进可以前端电路驱动激光控制板的驱动电流强度，后端电路控制激光控制板的驱动电流输出使能和非使能，可以根据需要光学驱动的需要可以增加对应模块。硬件控制输出的八路可调占空比pwm输出(基波频率f＝18.725mhz)，经过后端rc滤波输出dc直流电压，幅度可调范围为0～3.3v，根据光学颜色段的需求可以实际配置部分有效，光学设置最多为八段颜色。

三个可调占空比pwm输出，输出频率大小与外部信号输入频率成一定比例关系、脉宽的大小与光学颜色段的度数有关系(所有段颜色加起来是360°)，光学设置好每一个段的角度和对应的输入频率关系即可。

通过控制三八模拟选择开关的选择段三个引脚，来控制顺序循环输出(根据光学需求控制1～8个任意数个数输出)，从而实现输出驱动激光控制器的电流输出强度。控制线路是根据光学需要，利用数字电路(如逻辑与门、逻辑或门、异或门、同或门等)搭配出对应控制信号，来实现控制波形输出，控制激光控制器的电流输出使能和非使能实现激光光源的开和关。为了实现多路控制独立控制，可以按照实际光学需求，进行复制，只需要数字电路部分，来实现符合光学的控制波形即可。

图4为光学实际需要的控制输出时序图，其中，第一行为实际光源输出的颜色段组成部分(y，r，g，b四段)，第二行有蓝光激发器+波长转换装置+色轮输出的波形控制波形，第三行为红光补偿需要开和关的波形时序图，第四行为蓝光补偿需要开和关的波形时序图，所以基于次需要只要增加两组单独控制部分线路即可实现对应的波形；

在本申请实施例提供的投影显示光源控制系统中，是在纯硬件数字电路控制，现在数字电路技术延时都在ns级别，所以响应速度快，同时由于是纯数字电路设计，无需修改软件代码，与代码的兼容强，同一份代码可以实现多版本的硬件和光源系统。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。