【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光器驱动器专利
本专利技术涉及投影仪领域，尤其涉及在工厂和现场两者中的投影仪设计和投影仪校准领域、以及投影仪和用于投影仪中的光学装置。背景投影技术已经显示出对采用固态光源增加的兴趣，而不是诸如迄今使用的氙弧灯之类的常规技术。这种较新的激光技术的示例始于2010年卡西欧推出首款无汞混合激光器/LED光源，据称在单片DLP投影仪上产生超过2000流明。从那时起，许多制造商已经宣告他们自己的基于激光的固态投影仪的变型，并且虽然市场上存在许多投影架构，但基于激光的固态投影仪可以简单地被分为两大类：·全激光器投影仪，例如，使用直接红色、绿色和蓝色激光器来获得原色，或者·激光器荧光体投影仪，例如，使用蓝色激光器来产生直接光、以及激发波长转换器材料以生成三原色。已经使用来自氮化铟镓(InGaN)激光二极管的蓝光开发了基于激光器荧光体的投影仪的转换方案。例如，已知在旋转的蓝宝石盘上的黄色(掺杂铈的)YAG(钇铝石榴石)荧光体转换来自激光二极管(LD)(阵列)的蓝光(通常约455nm)。来自LD的蓝光和由荧光体生成的黄光的组合产生白光。虽然优雅且成本高效，但该解决方案也有其缺...
【技术保护点】
1.一种用于生成具有三原色的图像的光投影系统，所述三原色具体而言为蓝色、绿色和红色，每个原色分别由第一波带、第二波带和第三波带定义，所述光投影系统包括包含多个激光器的激光器模块、波长转换元件、以及至少第一激光器驱动器和第二激光器驱动器，所述多个激光器包括至少第一蓝色激光器、第二激光器，其中：‑所述第一蓝色激光器由所述第一激光器驱动器控制并在至少所述第一波带中发射第一光束，‑所述第二激光器由至少所述第二激光器驱动器控制并在至少所述第一波带中发射第二光束，所述波长转换元件被配置成：在吸收所述第一波带中的激发波长的光束之后发射多个波长的光，所述波长转换元件被布置成使得所述第二光束...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.17 GB 1702649.31.一种用于生成具有三原色的图像的光投影系统，所述三原色具体而言为蓝色、绿色和红色，每个原色分别由第一波带、第二波带和第三波带定义，所述光投影系统包括包含多个激光器的激光器模块、波长转换元件、以及至少第一激光器驱动器和第二激光器驱动器，所述多个激光器包括至少第一蓝色激光器、第二激光器，其中：-所述第一蓝色激光器由所述第一激光器驱动器控制并在至少所述第一波带中发射第一光束，-所述第二激光器由至少所述第二激光器驱动器控制并在至少所述第一波带中发射第二光束，所述波长转换元件被配置成：在吸收所述第一波带中的激发波长的光束之后发射多个波长的光，所述波长转换元件被布置成使得所述第二光束的一部分从所述波长转换元件重新发射，从而引起发射具有包括至少所述第二波带的波带的经转换光束，所述经转换光束的强度在所述第二激光器驱动器的驱动电流范围上是非线性的；-所述模块的输出是所述经转换光束和所述第一光束的组合光束以生成经组合光束；其特征在于，所述第一激光器驱动器和所述第二激光器驱动器被校准以在亮度范围上提供所述经组合光束的预定义色度。2.如权利要求1所述的光投影系统，其特征在于，所述亮度范围优选地被包括在由至少一个激光器驱动器的最大驱动电流定义的最大亮度的70％至90％的范围中，更优选地在50％至95％的范围中，甚至更优选地在30％至100％的范围中。3.如权利要求1或2所述的光投影系统，其特征在于，所述第二光束的一部分直接对所述经组合光束的所述第一波带中的光有贡献。4.如权利要求1至3中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述第一光束的一部分由所述波长转换元件转换，并且部分地对具有包括至少所述第二波带的波带的所述经转换光束有贡献。5.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，包括至少第一蓝色激光器、第二激光器的所述多个激光器被分别布置在第一激光器组和第二激光器组中，所述第一激光器组和所述第二激光器组分别由专用于每个激光器组的所述第一激光器驱动器和所述第二激光器驱动器所施加的第一驱动电流和第二驱动电流来控制。6.如权利要求5所述的光投影系统，其特征在于，所述多个激光器进一步包括被布置在第三激光器组中的至少第三激光器，所述第三激光器组由专用于所述第三激光器组的第三激光器驱动器所施加的第三驱动电流来控制。7.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述经组合光束的蓝光分量的XYZ三色激励值XBT、YBT、ZBT被表达为所述第一蓝色激光器和所述第二激光器的三色激励蓝光值的总和，每个激光器由其单独受控的电流IN，N＝1...M驱动，其中M对应于激光器数目，XBT、YBT、ZBT由以下第一方程定义：其中，XBN、YBN和ZBN是表示由激光器N发射的作为所施加输入电流IN的函数的蓝光三色激励值的函数。8.如权利要求7所述的光投影系统，其特征在于，所述经组合光束的黄光或绿光分量的XYZ三色激励值XYT、YYT、ZYT被表达为表示所述波长转换元件的响应的函数，所述响应取决于激发所述波长转换元件的每个激光器N的强度的总和，每个激光器由其单独受控的电流IN，N＝1...M驱动，XYT、YYT、ZYT由以下第二方程定义：其中，函数f1、f2、f3是非线性函数，并且PBi，N代表来自照射在所述光转换元件上的激光器的功率强度。9.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述多个激光器被分成多个群P，每个群由该群产生的经组合光束的光的色度来表征，群的数目P优选地被包括在2至10的范围中，更优选地在3至5的范围中，并且甚至更优选地是3。10.如权利要求9所述的光投影系统，其特征在于，来自特定激光器群的每个激光器由相同的电流驱动。11.如权利要求7至10中任一项所述的光投影系统，其特征在于，光的蓝光分量的XYZ三色激励值XBT、YBT、ZBT以及光的黄光或绿光分量的XYZ三色激励值XYT、YYT、ZYT在亮度级别范围上被预定义，并且所述第一方程和所述第二方程是针对未知电流IN，N＝1...M或者在分群的情况下针对IN，N＝1...P来求解的。12.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，进一步包括在所述第三波带中发射第三光束的红色激光源，所述第三红色激光源具有第三红色激光器驱动器，所述第三光束与所述经组合光束进行组合以进一步形成经组合光束。13.如权利要求12所述的光投影系统，其特征在于，所述经组合光束的红光分量的XYZ三色激励值XRT、YRT、ZRT被表达为表示所述波长转换元件的响应的函数，所述响应取决于激发所述波长转换元件的每个激光器N的强度的总和，每个激光器由其单独受控的电流IN，N＝1...M驱动，XRT、YRT、ZRT由以下第二方程定义：XRT＝XR1(Ir1)+…+XRn(Irn)+f4(PB4，1(I1)+…+PB4，N(IN))YRT＝YR1(Ir1)+…+YRn(Irn)+f5(PB5，1(I1)+…+PB5，N(IN))ZRT＝ZR1(Ir1)+…+ZRn(Irn)+f6(PB6，1(I1)+…+PB6，N(IN))其中，函数f4、f5、f6是非线性函数，并且PBi，N代表来自照射在所述光转换元件上的红色激光器的功率强度，并且其中，XRN、YRN和ZRN是表示由红色激光器N发射的作为所施加输入电流IN的函数的红光三色激励值的函数。14.如权利要求13所述的光投影系统，其特征在于，光的红光分量的XYZ三色激励值XRT、YRT、ZRT在亮度级别范围上被预定义，并且所述第一方程、所述第二方程和所述第三方程是针对未知电流IN，N＝1...M或者在分群的情况下针对IN，N＝1...P来求解的。15.如权利要求11所述的光投影系统，其特征在于，所述第一方程和所述第二方程是通过使用用于求解非线性方程的算法来求解的。16.如权利要求14和15所述的光投影系统，其特征在于，所述第三方程是通过使用用于求解非线性方程的算法来求解的。17.如权利要求15或16所述的光投影系统，其特征在于，文伯格-马夸特算法、高斯-牛顿法、鲍威尔的折线法或灰盒模型被用于求解非线性系统方程。18.如权利要求15至17中任一项所述的光投影系统，其特征在于，优化被执行以将残差值减小到最小值或将所述残差值增大到最大值，所述残差值被用作用于表征针对亮度范围上的一组特定电流所获得的结果的度量。19.如权利要求15至18中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述方程是以如下方式求解的：从初始电流开始，使用测试电流迭代地搜索更合适的电流，针对处于测试中的这些电流计算所获得的辉度值和色度值，并且随后将所述辉度值和色度值与期望的辉度值和色度值进行比较。20.如权利要求18或19所述的光投影系统，其特征在于，使用表示所获得的结果与期望结果偏离程度的残差，进一步包括寻找所述残差的最小值，由此在所述最小值残差处的对应电流是经优化电流。21.如权利要求7至20中任一项所述的光投影系统，其特征在于，表示由第一蓝色激光器N发射的作为所施加输入电流的函数的蓝光三色激励值的函数XBN、YBN和ZBN是使用减法测量来确定的。22.如权利要求8至21中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述非线性函数f1、f2、f3是使用减法测量、通过针对每个激光器N测量光束的黄光或绿光分量的作为驱动电流的函数的三色激励响应来间接确定的。23.如权利要求13至22中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述非线性函数f4、f5、f6是使用减法测量、通过针对每个激光器N测量光束的红光分量的作为驱动电流的函数的三色激励响应来间接确定的。24.如任一前述权利要求所述的光投影系统，其特征在于，所述蓝色激光器在波带440-470nm波长中发射。25.如任一前述权利要求所述的光投影系统，其特征在于，所述绿光波带在范围495-575nm中。26.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述波长转换元件是荧光体。27.如权利要求26所述的光投影系统，其特征在于，所述荧光体的类型是YAG：Ce。28.如权利要求26所述的光投影系统，其特征在于，所述荧光体的类型是LUAG：Ce。29.如前述权利要求中任一项所述的光投影系统，其特征在于，所述波长转换元件包括量子点。30.一种用于校准发射经组合光束的光投影系统的方法，所述激光器模块包括包含多个激光器的激光器模块、用于将入射的激发光转换成黄光或绿光的波长转换元件、以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·韦特赛朋斯，N·库利耶，
申请(专利权)人：巴科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE
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