激发光强度控制系统及投影系统技术方案

本发明专利技术涉及一种激发光强度控制系统，包括照明部、成像部与控制部，所述照明部至少包括光源，所述成像部至少包括光调制器与色彩转换元件，从所述光源出射的激发光被导入所述光调制器进行调制，经过调制的所述激发光激发所述色彩转换元件产生多色受激光，所述色彩转换元件上排列设置多个像素点，每个像素点包括至少两种子像素点，每种子像素点由相应的荧光粉材料涂布形成，所述控制部用于接收原始图像数据，根据相应的荧光粉的响应曲线参数控制所述光调制器出射的激发光强度或控制所述光源出射的激发光强度。利用本发明专利技术，可提高光能利用效率，本发明专利技术还提供一种应用所述激光光强度控制系统的投影系统。

【技术实现步骤摘要】
激发光强度控制系统及投影系统
本专利技术涉及投影显示领域，尤其涉及一种带激发光强度控制的系统及应用所述激发光强度控制系统的投影系统。
技术介绍
在目前的显示领域，主要是利用DMD或LCD做为光调制器，对照明光进行调制从而得到图像光，然目前采用DMD或LCD作为光调制器的显示设备普遍存在效率偏低的问题。具体地，在以激光激发荧光材料产生多色光作为光源的显示设备中，激光发光元件发出的光经光学元件，如合光器件、光束整形器件等到达荧光材料，效率约为90％，经荧光材料转换后得到照明光，再耦合到光机系统(如3DMD光机系统、3LCD光机系统)，效率约为94％，经光机系统调制成图像光，效率约为30％～40％，然后经由投影镜头投影到屏幕上，可以看出，光机系统效率低，使相应的显示设备效率低下。
技术实现思路
鉴于上述状况，本专利技术提供一种光能利用效率高的激发光强度控制系统及投影系统。一方面，本专利技术提供一种激发光强度控制系统，包括照明部、成像部与控制部，所述照明部包括光源，所述成像部包括光调制器与色彩转换元件，从所述光源出射的激发光被导入所述光调制器进行调制，经过调制的所述激发光激发所述色彩转换元件产生多色受激光，所述色彩转换元件上排列设置多个像素点，每个像素点包括至少两种子像素点，每种子像素点由相应的荧光粉材料涂布形成，所述控制部用于接收原始图像数据，根据相应的荧光粉的响应曲线参数控制所述光调制器出射的激发光强度或控制所述光源出射的激发光强度。另一方面，本专利技术还提供一种投影系统，所述投影系统包括上述的激发光强度控制系统及投影镜头，从所述激发光强度控制系统出射的激发光经所述投影镜头投射至屏幕，以呈现彩色图像。本专利技术实施例提供的激发光强度控制系统及投影系统的优点在于：通过根据原始图像数据以及具体采用的荧光材料/散射材料的响应曲线数据对光调制器或光源出射的激发光强度进行控制，不仅保证了出射至屏幕的图像不失真，且提高了光能利用效率。附图说明图1为本专利技术第一种实施方式的激发光强度控制系统的系统框图。图2为图1所示激发光强度控制系统的照明部与成像部前部分的光路图的示意图。图3为图1所示激发光强度控制系统的成像部后部分的光路图的示意图。图4为图1所示激发光强度控制系统的荧光芯片的像素点分布示意图。图5为本专利技术第二种实施方式中的激发光强度控制系统的成像部后部分的光路图的示意图。图6为激发光为蓝激光时，红、绿、蓝荧光材料/散射材料对激发光的响应曲线示意图。图7为激发光为UV光时，红、绿、蓝荧光材料对激发光的响应曲线示意图。图8为通过检测方式获得图像信号值与LCD信号值的关系列表的方法流程图。图9为本专利技术第三种实施方式的激发光强度控制系统的系统框图。图10为针对相同图像信号值，激发红、绿、蓝光所需要的激发光强度对比示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。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专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1所示，图1是本专利技术第一种实施方式中的激发光强度控制系统的方框示意图，所述激发光强度控制系统1能够应用于投影系统2中。所述激发光强度控制系统1包括照明部、成像部以及控制部，具体地，在本实施方式中，所述照明部至少包括光源10，所述成像部至少包括光调制器11与色彩转换元件12，所述控制部包括控制器13。所述控制器13接收待显示的原始图像数据，根据原始图像数据调节光调制器11处及/或光源10处的激发光强度，在所述控制器13的控制下，针对每一帧图像，所述光调制器11调节针对每一像素(或子像素)的激发光强度，经由调节后的激发光进入色彩转化元件12，激发色彩转化元件12产生多色受激光，如R(红)、G(绿)、B(蓝)受激光，形成一帧彩色图像。在本实施方式中，所述激发光强度控制系统应用于一投影系统中，经过色彩转化元件12产生的彩色图像经由投影系统2的投影镜头20最终出射至屏幕(图未示)。在本实施方式中，所述激发光强度控制系统1还包括设置于光源10与光调制器11之间的中继系统14。请参阅图2所示，为图1所示激发光强度控制系统1的照明部的光路图与成像部的前部分光路图示意图，即为激发光出射至色彩转化元件12之前的光路部分。在本实施方式中，所述光源10采用激光光源，且为蓝激光光源。因此，所述激发光为蓝激光。在本实施方式中，所述中继系统14包括复眼透镜阵列141、凸透镜142以及反光镜143。所述复眼透镜阵列141、凸透镜142与反光镜143依序排列，从所述光源10出射的蓝激光进入复眼透镜阵列141，经过复眼透镜阵列141提高均匀性与亮度后，进入凸透镜142。所述凸透镜142对进入的蓝激光进行整形形成适合光调制器11大小形状的光斑，所述光斑经反光镜143反射后进入所述光调制器11。在本实施方式中，所述复眼透镜阵列141为双排复眼透镜阵列。所述复眼透镜阵列141与凸透镜142大致平行设置，其光轴方向大致重合，所述光调制器11与所述复眼透镜阵列141、凸透镜142大致垂直设置，所述反光镜143与所述凸透镜142、光调制器11呈倾斜设置，如与所述凸透镜142、光调制器11均大致呈45度角设置，其反射面1431同时倾斜面向所述凸透镜142与光调制器11、以将从凸透镜142出射的蓝激光反射至光调制器11。可以理解，中继系统也可采用其他光学元器件构成，或者采用不同的排布方式，只需其能将光源发出的激发光合适地导入至光调制器11即可。所述光调制器11在本实施方式中为LCD光调制器11a，当然，所述LCD光调制器11a仅是举例而已，在其他实施方式中，所述光调制器11也可以是DMD光调制器或LCOS光调制器等。所述LCD光调制器11a在控制器13的控制下，针对每一帧图像的图像数据，对从反光镜143出射至LCD光调制器11a的蓝激光进行调制，从而使之携带图像信息，经过调制的蓝激光包括两部分，两部分均进入一偏极化分光镜(PolarizationBeamSplitter，下称PBS)16。所述PBS16将经过调制的两部分蓝激光分离成第一偏振光与第二偏振光，在本实施方式中第一偏振光为P偏振态的光(以下简称P光)、第二偏振光为S偏振态的光(以下简称S光)，其中S光进入色彩转换元件12。在本实施方式中，所述PBS16设置于LCD光调制器11a的出光方向，包括相对的第一表面161与第二表面162。所述PBS16与LCD光调制器11a呈倾斜设置，如呈45度角设置，第一表面161面向LCD光调制器11a，第二表面背向LCD光调制器11。所述PBS16分离P光与S光，其中P光经透射从第二表面162出射、S光经反射从第一表面161出射。请参阅图3所示，为图1所示激发光强度控制系统1的成像部的后部分光路图示意图，在本实施方式中，所述成像部的后部分光路图示出了所述色彩转换元件12、1/4波片17以及二向色片18，在本实施例中所述色彩转换元件12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激发光强度控制系统，包括照明部、成像部与控制部，其特征在于，所述照明部至少包括光源，所述成像部至少包括光调制器与色彩转换元件，从所述光源出射的激发光被导入所述光调制器进行调制，经过调制的所述激发光激发所述色彩转换元件产生多色受激光，所述色彩转换元件上排列设置多个像素点，每个像素点包括至少两种子像素点，每种子像素点由相应的荧光粉材料涂布形成，所述控制部用于接收原始图像数据，根据相应的荧光粉的响应曲线参数控制所述光调制器出射的激发光强度或控制所述光源出射的激发光强度。

【技术特征摘要】
1.一种激发光强度控制系统，包括照明部、成像部与控制部，其特征在于，所述照明部至少包括光源，所述成像部至少包括光调制器与色彩转换元件，从所述光源出射的激发光被导入所述光调制器进行调制，经过调制的所述激发光激发所述色彩转换元件产生多色受激光，所述色彩转换元件上排列设置多个像素点，每个像素点包括至少两种子像素点，每种子像素点由相应的荧光粉材料涂布形成，所述控制部用于接收原始图像数据，根据相应的荧光粉的响应曲线参数控制所述光调制器出射的激发光强度或控制所述光源出射的激发光强度。2.如权利要求1所述的激发光强度控制系统，其特征在于，所述色彩转换元件为荧光芯片。3.如权利要求1所述的激发光强度控制系统，其特征在于，所述照明部还包括一中继系统，所述中继系统置于所述光源与所述光调制器之间。4.如权利要求1所述的激发光强度控制系统，其特征在于，所述成像部还包括二向色片，所述二向色片设置于所述光调制器与所述色彩转换元件之间，用于透射由所述光调制器出射的激发光使之进入色彩转换元件及反射由所述色彩转换元件出射的受激光，或者反射由所述光调制器出射的激发光使之进入色彩转换元件及透射由所述色彩转换元件出射的受激光。5.如权利要求1或4所述的激发光强度控制系统，其特征在于，所述成像部还包括设置于所述光调制器之后的偏极化分光镜，所述偏极化分光镜用于将从所述光调制器出来的激发光分离成第一偏振光与第二偏振光，其中所述第二偏振光在所述成像部被转换成第一偏振光后从所述成像部出射。6.如权利要求5所述的激发光强度控制系统，其特征在于，所述光源出射蓝激光，所述蓝激光经所述偏极化分光镜后获得的第二偏振光被所述成像部转换成第一偏振光，所述成像部出射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祖强，胡飞，李屹，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44