光源的雙色輪同步控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光源的雙色輪同步控制方法，獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，其中，第二色輪位于第一色輪輸出光路中，并根據(jù)光束亮度信號的跳變對所述第一色輪和第二色輪進行同步，其中，亮度信號的跳變變化即混色的程度，可以用來判斷兩色輪的同步程度，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個色輪的精準同步，消除了兩種顏色之間的混合色時間段，提高了色輪輸出顏色的純度和時序性。
【專利說明】光源的雙色輪同步控制方法
[0001 ]本申請要求2015年11月4日遞交的發(fā)明名稱為“光源的雙色輪同步控制方法、系統(tǒng)和激光投影設(shè)備”的中國發(fā)明申請201510739594.2的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及激光光源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光源的雙色輪同步控制方法。
【背景技術(shù)】
[0003]激光光源作為一種固態(tài)光源，具有高亮，高效，壽命常，色域佳，環(huán)保等一系列優(yōu)點成為新興的投影光源的選擇。
[0004]目前行業(yè)內(nèi)使用的激光和熒光粉受激產(chǎn)生的熒光組成的光源中，通常使用藍色激光作為激光投影系統(tǒng)的激光光源和激勵光光源。在現(xiàn)有技術(shù)的一種實現(xiàn)方式中，藍色激光打到熒光輪上會激發(fā)綠色熒光粉和黃色熒光粉分別產(chǎn)生綠色光和黃色光，再從黃色光中過濾得到紅色光(由紅色熒光粉直接激發(fā)產(chǎn)生紅色熒光的轉(zhuǎn)換效率較低)。為了獲得三基色單色光，在光路中設(shè)置濾色輪，濾色輪位于熒光輪的輸出光路中，熒光輪產(chǎn)生的綠色光經(jīng)過濾色輪的綠色或青色濾光片獲得綠色單色光，熒光輪產(chǎn)生的黃色光經(jīng)過濾色輪的紅色濾光片獲得紅色單色光，此外，通常系統(tǒng)中會增加部分黃色光來提高亮度，熒光輪產(chǎn)生的黃色光直接透過濾色輪的透明區(qū)獲得黃色單色光，藍色激光即為藍色單色光，不需要濾色，直接透過熒光輪和濾色輪的透明區(qū)進入光路系統(tǒng)。藍色激光通過熒光輪和濾色輪來獲得三基色及黃色單色光，因此熒光輪和濾色輪的同步是獲得三基色單色光的關(guān)鍵，為保證一個時序段中，通過濾色輪后只有一種顏色輸出，比如當熒光輪輸出綠光時，濾色輪也旋轉(zhuǎn)到綠光濾光區(qū)，否則可能造成輸出不同顏色的疊加，色彩發(fā)生改變，三基色配比也發(fā)生混亂，無法形成正常的時序性輸出的三基色。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中為保證雙輪的同步性，通常采用同軸設(shè)計的方式實現(xiàn)，如圖1所示，熒光粉輪11和濾色輪12采用同軸連接，二者所在平面相互平行，置于激光光源13的發(fā)光路徑上，并保證雙色輪中，熒光粉輪的色彩分區(qū)(包括熒光區(qū)和透射區(qū)，其中透射區(qū)的色彩可視為穿過該透射區(qū)的激光的顏色)與濾色輪的三色濾色區(qū)分布相對應(yīng)，采用同一馬達14按照一定頻率驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)雙色輪的同步旋轉(zhuǎn)。
[0006]上述的設(shè)計方法中，需要將熒光粉輪和濾色輪中的同種顏色分區(qū)的交界線精確對應(yīng)，即兩輪上顏色分區(qū)交界線沿軸方向上的投影應(yīng)當是重合的，而這種結(jié)構(gòu)裝配工藝難度高，一旦加工完成，兩輪均與轉(zhuǎn)軸相固定，因此加工和安裝造成的偏移誤差將不可改變，以及每個色輪存在不同程度的漂移，均會造成因此雙色輪中兩種不同顏色之間存在一定角度的重疊，形成混合色，而為了消除兩種顏色光交界處存在由裝配誤差和色輪漂移等因素產(chǎn)生的混合色，通常需要剔除兩顏色之間一定角度重疊的混合色，但這樣會降低各單色光的亮度。
[0007]需要提出一種雙色輪同步控制方法，在兩輪非同軸前提下，也能夠保證同步的一致性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種光源的雙色輪同步控制方法，解決非同軸雙色輪的同步控制技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種光源的雙色輪同步控制方法，包括:
獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，其中，第二色輪位于第一色輪輸出光路中；
根據(jù)光束亮度信號的跳變對第一色輪和第二色輪進行同步；
較佳地，根據(jù)光束亮度信號的跳變對第一色輪和第二色輪進行同步具體包括:
獲取光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值，
調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O;
較佳地，獲取光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值具體包括:
在一個光束亮度周期內(nèi)，獲取光源一個基色的亮度跳變時間閾值；
較佳地，調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O具體包括:
根據(jù)第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速和亮度跳變時間閾值確定兩色輪之間的圓周長度差，以第一色輪和第二色輪其中之一的轉(zhuǎn)速為基準，并根據(jù)圓周長度差，改變其中另一的轉(zhuǎn)速，直至亮度跳變時間閾值變?yōu)镺;
較佳地，調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O之后還包括:
調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速使兩色輪同速旋轉(zhuǎn)；
較佳地，光束亮度信號包含光源中不同的基色的亮度信號；
較佳地，光束亮度信號包含光源中一種基色的亮度信號；
較佳地，光束亮度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；
電壓信號中，不同的電壓值對應(yīng)不同的基色的亮度；
較佳地，光束亮度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；
電壓信號至少包括一個基準電壓值；
較佳地，第一色輪為熒光輪，第二色輪為濾色輪；
較佳地，在獲取第二色輪輸出的光束亮度信號之前，還包括:
在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和第二色輪進行初次同步；
較佳地，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和第二色輪進行初次同步具體包括:
在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取對應(yīng)第一色輪、第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號，
同步第一色輪和第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號。
[0010]本發(fā)明實施例技術(shù)方案，至少具有以下技術(shù)效果或者優(yōu)點是:
本發(fā)明實施例提出的光源的雙色輪同步控制方法，第二色輪位于第一色輪輸出光路中，通過獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，并根據(jù)亮度信號的跳變變化即混色的程度來判斷兩色輪的同步程度，并以此為基礎(chǔ)調(diào)整兩色輪同步，同步控制方法直接簡便，能夠提高非同軸設(shè)計的色輪的同步精準程度，并且能夠消除混色時間段，而不必剔除，能夠減小光源的亮度損失。
[0011]上述技術(shù)方案實現(xiàn)了非同軸設(shè)計的雙色輪同步的一致性，從而也保證了光源最終顏色輸出的純度和時序性。
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中采用雙色輪同軸設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例一提出的雙色輪同步控制方法流程圖；
圖3為圖2提出的雙色輪同步控制方法的一個過程流程圖；
圖4為本發(fā)明實施例二提供的雙色輪同步控制方法的一個過程流程圖；
圖5為本發(fā)明實施例三提出的非同軸雙色輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例三提出的一種色輪與同步標記的對應(yīng)關(guān)系示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例三提出的又一種色輪與同步標記的對應(yīng)關(guān)系示意圖；
圖8為本發(fā)明實施例三提出的一種光源的雙色輪同步控制方法流程圖；
圖9為本發(fā)明實施例三中兩色輪第一次同步前周期感應(yīng)脈沖信號的波形圖；
圖10為本發(fā)明實施例三中雙色輪第一次同步后周期感應(yīng)脈沖信號的波形圖；
圖11為本發(fā)明實施例三中標記裝配誤差示意圖；
圖12為本發(fā)明實施例三亮度信號對應(yīng)的電壓波形示意圖；
圖13A，圖13B為本發(fā)明實施例一基色切換時的不同波形變化圖。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0015]實施例一
本發(fā)明實施例提供了一種光源的雙色輪同步控制方法，應(yīng)用于非同軸設(shè)計的雙色輪同步控制，如圖2所示，包括:
S20:獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，其中，第二色輪位于第一色輪輸出光路中；具體地，在光路設(shè)置中，第二色輪位于第一色輪后，經(jīng)第二色輪輸出的光束的亮度信號能夠反映光源各基色顏色的亮度情況，如果有混色段存在，則亮度信號中存在毛刺或者異常跳變情況。
[0016]在一具體實施中，亮度信號通過光傳感器獲取。光傳感器將亮度信號通過AD轉(zhuǎn)換為電壓信號。
[0017]光束亮度信號可以包含光源中不同的基色的亮度信號，多個基色的亮度信號組成一個周期。
[0018]光束亮度信號也包含光源中一種基色的亮度信號，光傳感器可以設(shè)置為檢測一種基色的亮度變化，生成周期性的亮度變化信號。
[0019]S21:根據(jù)光束亮度信號的跳變對第一色輪和第二色輪進行同步。
[0020]具體地，該同步過程包括如下步驟，如圖3所示，
530:獲取光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值，
531:調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O，
從而完成對第一色輪和第二色輪的同步。
[0021]在上述過程中，獲取光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值具體包括:在一個光束亮度周期內(nèi)，獲取光源一個基色的亮度跳變時間閾值。相鄰基色在亮度發(fā)生變化時，如果不存在混色時間段，則兩種基色切換時是平滑的，如圖13A所示，但如果存在混色時間段，則兩種基色切換時就會發(fā)生異常跳變，體現(xiàn)到波形信號中就是出現(xiàn)邊緣抖動，如圖13B所示。
[0022]在一個周期內(nèi)的亮度信號中，選取一種基色的亮度變化信號，因為各個基色是時序相鄰的，任兩種基色之間如果存在混色，那么也必然導(dǎo)致這種混色時間段推遲至下一組任兩個基色之間。因此，為簡便，選取一種基色，比如藍光，根據(jù)藍光的亮度信號變化，具體是電壓值得跳變情況判斷同步并調(diào)整同步。
[0023]以及，調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O，可以具體包括: 根據(jù)第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速和亮度跳變時間閾值確定兩色輪之間的圓周長度差， 以第一色輪和第二色輪其中之一的轉(zhuǎn)速為基準，并根據(jù)圓周長度差，改變其中另一的轉(zhuǎn)速，直至亮度跳變時間閾值變?yōu)镺。
[0024]本發(fā)明實施中，根據(jù)光束亮度信號中是否存在亮度跳變時間閾值，以及時間閾值的變化趨勢判斷兩色輪的同步情況，并通過調(diào)整色輪轉(zhuǎn)速，通過使亮度跳變時間閾值為0，從而完成對兩色輪的同步。
[0025]以及，在調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O之后還包括調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速使兩色輪同速旋轉(zhuǎn)。
[0026]在一具體實施中，第一色輪為熒光輪，第二色輪為濾色輪，兩色輪具有對應(yīng)的顏色分區(qū)，比如，熒光輪具有綠色熒光粉區(qū)，黃色熒光粉區(qū)和藍光透射區(qū)，分別用于受激發(fā)發(fā)出綠色熒光，黃色熒光，以及透過藍色激光，相對應(yīng)地，濾色輪具有綠色濾色區(qū)，紅色濾色區(qū)，以及透明區(qū)，分別用于過濾得到綠色熒光，紅色熒光(通過從黃色熒光中過濾得到)，提高了熒光顏色的純度，以及透過藍色激光，濾色輪位于熒光輪之后，當兩色輪實現(xiàn)同步后，從濾色輪最終時序性輸出三基色，為后端的光機提供照明。
[0027]實施例二
本發(fā)明實施例二在實施例基礎(chǔ)上進行了改進，其中，在S20、獲取第二色輪輸出的光束亮度信號之前還包括:S10、在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和第二色輪進行初次同步，如圖4所示，具體包括:
S40、在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取對應(yīng)第一色輪、第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號，具體地，分別在第一色輪和第二色輪上設(shè)置同步標記，跟隨色輪同步轉(zhuǎn)動，參考每個同步標記獲得脈沖信號，該脈沖信號為通過感應(yīng)同步標記在轉(zhuǎn)動過程中的位置獲取的感應(yīng)脈沖信號，與對應(yīng)所屬色輪的旋轉(zhuǎn)周期同步或者說與對應(yīng)所屬色輪的旋轉(zhuǎn)周期相同。
[0028]S41、同步第一色輪和第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號。
[0029]由上述可知，由于每一組周期感應(yīng)脈沖信號與所屬色輪的旋轉(zhuǎn)是同步的，色輪的同步，一方面必須是同速旋轉(zhuǎn)，同時更重要的是，在同一時刻，每個顏色分區(qū)是彼此對應(yīng)地，才能不產(chǎn)生混光時間段，也就是不發(fā)生亮度跳變。因此，假定每個同步標記在每個色輪上的標記粘貼位置是彼此對應(yīng)的，通過同步這兩組周期感應(yīng)脈沖信號，理論上可以達到同步第一色輪和第二色輪的目的。但是由于同步標記的粘貼存在裝配誤差，因此，還需要執(zhí)行實施例一中的步驟S20-S21，以達到兩色輪的精準同步。但由于進行了初步同步，能夠使得第一色輪和第二色輪基本同步，要達到完全同步只需要解決同步標記粘貼誤差導(dǎo)致的顏色分區(qū)的偏移不對齊而產(chǎn)生的混色時間段，而裝配誤差通常造成的這種顏色分區(qū)的偏移不對齊程度通常不會特別嚴重，通常在幾度或者零點幾度范圍內(nèi)，因此混色時間段時間較短，運用實施例一種的同步方法可以較快實現(xiàn)同步。
[0030]本發(fā)明實施例二中，由于增加了對第一色輪和第二色輪進行初步同步的過程，實現(xiàn)了對兩色輪同步的粗調(diào)，能夠減少后續(xù)同步方法中的反復(fù)調(diào)整時間，提高了同步效率。[0031 ] 實施例三
本發(fā)明實施例三提供了又一光源的雙色輪同步控制方法，應(yīng)用于如圖5所示的一種光源結(jié)構(gòu)中的非同軸雙色輪控制中。
[0032]如圖5所示，第一色輪I和第二色輪2，分別連接有驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸12和22以驅(qū)動輪面做周期性旋轉(zhuǎn)運動，如圖5所示，驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸12和22的中心延長線相交成一角度，可以是銳角，直角或者鈍角，在本示例中呈垂直關(guān)系。也即，第一色輪I和第二色輪2的轉(zhuǎn)軸非同軸，對應(yīng)地，兩色輪輪面所在平面也不是空間平行關(guān)系，而是相交呈一定角度。在圖5所示的示例中，僅給出了第一色輪和第二色輪轉(zhuǎn)軸的一種位置設(shè)置關(guān)系，并不限定與此。
[0033]其中，第一色輪可以是熒光輪，第二色輪可以是濾色輪，如前所述，兩色輪具有對應(yīng)的顏色分區(qū)。熒光輪上具有綠色熒光粉區(qū)，藍色激光透射區(qū)，黃色熒光粉區(qū)(由于紅色熒光粉激發(fā)效率低，故用黃色熒光粉替代，但根據(jù)其最終過濾得到紅光的作用仍可稱為紅色分區(qū))，濾色輪上具有綠色濾色區(qū)，藍色激光透射區(qū)，紅色濾色區(qū)分別與熒光輪上的綠色熒光粉區(qū)，藍色激光透射區(qū)，黃色熒光粉區(qū)具有相同的角度和順序分布。其中紅色濾色區(qū)與黃色熒光粉區(qū)對應(yīng)，用于從黃色熒光中過濾得到紅色熒光，從而從濾色輪依次輸出紅、綠、藍三基色。上述熒光輪和濾色輪的分區(qū)僅為示例。
[0034]本發(fā)明實施例中，圖5所示的雙色輪執(zhí)行實施例一或?qū)嵤├兴镜耐娇刂品椒ǎ瑑?yōu)選地，以實施例二中所示的同步控制方法為例，結(jié)合附圖詳細說明其執(zhí)行過程。
[0035]如圖8所示，首先，執(zhí)行步驟S80、在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和第二色輪進行初次同步。
[0036]在對兩色輪進行初次同步時，需要根據(jù)兩色輪的感應(yīng)脈沖信號進行同步。而對應(yīng)色輪的感應(yīng)脈沖信號的獲取，可以通過在色輪上設(shè)置同步標記，同步標記隨色輪旋轉(zhuǎn)，傳感器對同步標記進行探測，從而得到與色輪同步的周期感應(yīng)脈沖信號。
[0037]具體地，在第一色輪I上設(shè)置有第一標記11，在第二色輪2上設(shè)置有第二標記21，具體地，是分別位于第一色輪和第二色輪的驅(qū)動馬達側(cè)表面。并且，第一標記11和第二標記21在各自所屬色輪上的位置相對應(yīng)。由于在第一色輪和第二色輪上具有相對應(yīng)的顏色分區(qū)，通常會以顏色分區(qū)作為參考，將第一標記11和第二標記12在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸12和22上的設(shè)置位置與所屬色輪上某一顏色分區(qū)進行對應(yīng)，從而便于比對兩標記是否位置彼此相對應(yīng)。在一種具體實施中，第一標記11在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸12側(cè)表面的起始位置和第二標記21在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸22側(cè)表面的起始位置分別與所屬色輪上同一種顏色分區(qū)的邊界相對齊，比如圖6所示，設(shè)定標記的起始位置與色輪上某一顏色的分界相對齊，該顏色的分界即為色輪上的對于標記的參考起始位置，具體地，第一標記11的起始位置與第一色輪I中綠色分區(qū)的邊界相對齊，第二標記21的起始位置與第二色輪2中的綠色分區(qū)的邊界相對齊，由于色輪中顏色是分區(qū)彼此相連的，因此此示例中邊界是指兩種顏色的分界線，可理解為綠色分區(qū)與下一顏色的邊界位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解和推導(dǎo)，第一標記和第二標記也可以位于其他任兩種顏色的交界位置，只要兩色輪上的任兩種顏色為相同情況即可。
[0038]當然，在另一具體實施例中，也可以是，均與同一種顏色邊界距離相同的位移，如圖7所示，兩標記分別與兩色輪上綠色分區(qū)的邊界呈Φ角度的偏離，也是一種具有標記在兩色輪上的位置相對應(yīng)的情況，此時，色輪上偏離綠色分區(qū)邊界Φ角度的徑向線即為色輪對于標記的參考起始位置。
[0039]在前述現(xiàn)有技術(shù)中也已經(jīng)提到，第一色輪和第二色輪在旋轉(zhuǎn)時需要各個顏色分區(qū)彼此對應(yīng)，當?shù)谝簧喰D(zhuǎn)至綠色分區(qū)時，第二色輪也要旋轉(zhuǎn)到綠色分區(qū)(功能是對綠色進行濾色)，才能保證經(jīng)第二色輪出射的光的顏色為綠色，否則可能出現(xiàn)顏色的重疊和時序混亂，無法正常形成三基色輸出。
[0040]具體地，在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取對應(yīng)第一標記和第二標記的周期感應(yīng)脈沖信號，該第一標記和第二標記為兩色輪上的同步標記。
[0041 ]在方法實施例中，標記為黑色薄膜或黑色膠帶或碳化標記，黑色具有吸光效果，因此傳感器發(fā)出的信號在驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的過程中，遇到上述的轉(zhuǎn)軸側(cè)表面的黑色標記時被吸收掉，而馬達轉(zhuǎn)軸側(cè)面無標記的部分則將傳感器發(fā)出的信號反射回來從而被傳感器檢測到，因此，使用傳感器來檢測第一色輪和第二色輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)時，通過傳感器發(fā)出的光信號被吸收和反射的情況能夠感應(yīng)到第一標記和第二標記的存在并形成高低電平形成的脈沖信號，從而在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取到對應(yīng)第一標記的周期感應(yīng)脈沖信號，以及對應(yīng)第二標記的周期感應(yīng)脈沖信號，將這兩個周期感應(yīng)脈沖信號作為周期感應(yīng)脈沖信號。
[0042]這里的旋轉(zhuǎn)周期，是指兩個色輪各自旋轉(zhuǎn)一周的時間。系統(tǒng)初始啟動時，兩個色輪同時同向加速到相同的轉(zhuǎn)速后勻速旋轉(zhuǎn)，使得第一標記和第二標記相對靜止，然后在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取對應(yīng)第一標記和第二標記的周期感應(yīng)脈沖信號，即獲得對應(yīng)第一色輪和第二色輪的第一周期感應(yīng)脈沖信號和第二周期感應(yīng)脈沖信號。
[0043]然后，以第一色輪和第二色輪其中之一的轉(zhuǎn)速為基準，調(diào)整其中另一的轉(zhuǎn)速，使第一周期感應(yīng)脈沖信號和第二周期感應(yīng)脈沖信號同步。
[0044]使周期感應(yīng)脈沖信號同步的過程是:
比較同一時刻第一周期感應(yīng)脈沖信號和第二周期感應(yīng)脈沖信號的上升沿或下降沿差升，
調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使第一周期感應(yīng)脈沖信號和第二周期感應(yīng)脈沖信號的上升沿或下降沿重合，從而使兩周期感應(yīng)脈沖信號同步。
[0045]對應(yīng)第一標記的周期感應(yīng)脈沖信號中，包含有體現(xiàn)第一標記的具備上升沿和下降沿的矩形脈沖，對應(yīng)第二標記的周期感應(yīng)脈沖信號中，包含有體現(xiàn)第二標記的具備上升沿和下降沿的矩形脈沖。
[0046]在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，若第一色輪和第二色輪還未實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，則第一標記和第二標記在同一時刻的上升沿或者下降沿具有位置差異?；蛘撸憩F(xiàn)為第一標記與第二標記經(jīng)過同一位置時具有時間差異。
[0047]如圖9所示，第一色輪和第二色輪旋轉(zhuǎn)一周，第一標記對應(yīng)的矩形脈沖和第二標記對應(yīng)的矩形脈沖，在同一時刻上脈沖的位置具有差異，或者在同一位置上脈沖的起止時間具有時間差異，表現(xiàn)為在同一時刻其上升沿或下降沿并不重合。
[0048]根據(jù)周期感應(yīng)脈沖信號中第一標記對應(yīng)的感應(yīng)波形和第二標記對應(yīng)的感應(yīng)波形，能夠得到兩個色輪的兩個標記之間的時間差值，根據(jù)時間差值能夠計算出兩個色輪中兩個標記之間的圓周長度差值S，其中，S=23inRt，η為轉(zhuǎn)速，R為標記到色輪中心的半徑，七為時間；兩個色輪同速勻速旋轉(zhuǎn)時，兩輪之間是相對靜止的，則可以保持其中一個色輪的轉(zhuǎn)速不變，而調(diào)整另一個色輪的轉(zhuǎn)速，縮短兩個標記之間的圓周長度差值S，也即縮短了兩個標記之間的時間差值，通過轉(zhuǎn)速與圓周長度的計算公式可以計算出調(diào)整時間，通過控制調(diào)整時間將圓周長度差值S縮短為零，則兩個標記之間的時間差值也為零，然后再調(diào)整兩個色輪的轉(zhuǎn)速相同勻速旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)兩個色輪的同步。
[0049]在此，僅給出了一種調(diào)整色輪轉(zhuǎn)速的方法，也可以保持一個色輪的轉(zhuǎn)速不變，降低另一色輪的轉(zhuǎn)速，計算將圓周長度差值縮短至O的調(diào)整時間，調(diào)整后再將兩輪按照同一轉(zhuǎn)速進行驅(qū)動。
[0050]需要說明的是，在本方法實施例中，第一標記和第二標記主要作用是作為設(shè)定的同步標記，同時還可以根據(jù)在色輪的一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)脈沖信號的個數(shù)來計算馬達轉(zhuǎn)軸即色輪的轉(zhuǎn)速，起到檢測色輪轉(zhuǎn)速的作用。從而能夠?qū)崟r獲取色輪的轉(zhuǎn)速，通過調(diào)整驅(qū)動電路的功率等來改變色輪的轉(zhuǎn)速。
[0051]經(jīng)過上述步驟的同步控制，對于給定的兩色輪上的相同位置，將圖9中所示的第一色輪和第二色輪的標記在同一時刻的脈沖信號具有位置差異的情況，調(diào)整為圖10所示的兩色輪標記的周期感應(yīng)脈沖信號上升沿重合，即兩個標記實現(xiàn)同步。由于第一和第二標記分別與第一色輪和第二色輪相同的位置相對應(yīng)，兩色輪也就實現(xiàn)了基本的同步。
[0052]由于兩色輪上具有相對應(yīng)的顏色分區(qū)，且顏色分區(qū)的順序固定，在色輪實現(xiàn)基本同步時，兩色輪的相同顏色分區(qū)在旋轉(zhuǎn)過程中也始終相對應(yīng)，實現(xiàn)了匹配關(guān)系，比如第一色輪旋轉(zhuǎn)到綠色分區(qū)時，那么第二色輪也恰好旋轉(zhuǎn)至綠色分區(qū)，從而實現(xiàn)了綠光的輸出。雙色輪同步的根本目的也是使光在同一時間段內(nèi)依次通過兩色輪上相同顏色分區(qū)，從而保證最終通過第二色輪輸出的三基色中各顏色的時序性。
[0053]但由于裝配誤差原因，作為設(shè)定的同步標記的第一標記和第二標記可能與對應(yīng)色輪上的參考起始位置，比如圖6中綠色分區(qū)的邊界或者圖7中偏離綠色分區(qū)邊界Φ角度的位置并不能絕對的對齊，可能存在毫米或者更小單位級別的偏差，如圖11所示，標記在理論上的設(shè)定參考位置是在綠色分區(qū)邊界GL線，但是實際裝配時可能存在偏離原參考位置GL呈ΦI角度的偏差，即裝配后的標記并未完全與理論設(shè)定位置重合，那么兩色輪同一顏色起始位置也就并未實現(xiàn)絕對的同步，則經(jīng)過兩色輪出射的光在旋轉(zhuǎn)經(jīng)過這一偏差時間段內(nèi)時就會依然通過兩色輪中不同的顏色分區(qū)，雖然這種重疊區(qū)域很小，但是仍會形成不同顏色的混合光。同時這種偏差不只影響到一種顏色發(fā)生混色，由于各顏色分區(qū)固定且彼此對應(yīng)，這種重疊或者說錯位會延續(xù)到后面的兩種顏色中，導(dǎo)致其他兩種顏色也發(fā)生混色，因此一旦有誤差，對于三基色而言，在一周期內(nèi)會有3段時間的混色期。
[0054]在實現(xiàn)初次同步之后，由于兩個周期感應(yīng)脈沖信號分別對應(yīng)第一標記和第二標記，兩個周期感應(yīng)脈沖信號的上升沿重合，表示第一標記和第二標記已經(jīng)同步。但是由于存在如圖11所示的裝配誤差，在設(shè)置標記時，第一標記距與第一色輪參考起始位置以及第二標記與第二色輪參考起始位置不能完全對齊，于是就造成雖然設(shè)定的同步標記的脈沖信號同步了，但是兩色輪的參考起始位置并沒有在同一時刻完全重合。
[0055]如圖10所示，第一標記上升沿信號距離第一色輪參考起始位置存在tl時間變量的誤差，第二標記上升沿信號距離第二色輪參考起始位置存在t2時間變量的誤差，其中，tl，t2均大于等于O，如果第一標記距離第一色輪參考起始位置的距離為零，即恰好對齊，那么tl=0。假設(shè)t2>tl，那么初次同步之后的周期感應(yīng)脈沖信號中，第一色輪與第二色輪之間還是存在t2-tl時間變量的誤差，由標記裝配產(chǎn)生的誤差雖然在允許的誤差范圍內(nèi)，但會造成顏色的疊加，形成混色色段，因此從顏色實際輸出的情況考慮，需要使第一色輪和第二色輪的參考起始位置要調(diào)整至在同一時刻彼此對齊，實現(xiàn)第一色輪和第二色輪的進一步同步。
[0056]為消除這種誤差帶來的混色現(xiàn)象，實現(xiàn)精準同步，還需要執(zhí)行:
S81:獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，其中，第二色輪位于第一色輪輸出光路中；在具體實施中，通過在光路中設(shè)置光感傳感器或者亮度傳感器獲取第二色輪輸出光路中的光束亮度信號。
[0057]光束亮度信號通過AD轉(zhuǎn)換為電壓信號，在每個光束亮度周期內(nèi)，對應(yīng)地，如果同時獲取多個基色的亮度信號，則電壓信號包括多個不同的電壓值，不同的電壓值對應(yīng)不同的基色的亮度，比如藍光對應(yīng)亮度LI，紅光對應(yīng)亮度L2，綠光對應(yīng)亮度L3。
[0058]如圖12所示的亮度信號轉(zhuǎn)換為電壓波形圖，由于不同的顏色具有不同的亮度，不同的亮度可以通過傳感器轉(zhuǎn)換為不同的電壓值，從而不同電壓值對應(yīng)三基色中的不同顏色，由于任意顏色的輸出的電壓幅值是確定的，則任意兩種顏色之間，電壓幅值是跳變的，而混合色在兩種顏色之間表現(xiàn)為電壓變化異常部分。因此，同步標記粘貼造成的裝配誤差會以電壓的異常跳變或者毛刺表現(xiàn)出來。
[0059]S82:根據(jù)光束亮度信號的跳變對第一色輪和第二色輪進行同步
具體地，在一個光束亮度周期內(nèi)，獲取光源三基色或四基色中，其中一個基色的亮度跳變時間閾值。
[0060]根據(jù)如圖12所示的電壓變化波形，能夠確定兩種顏色電壓幅值跳變異常部分的時間變量t2_tl，該跳變異常部分即為電壓值跳變時間閾值，在該時間閾值為O時，兩個色輪實現(xiàn)精準同步旋轉(zhuǎn)，因此通過調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使亮度跳變時間閾值為O。[0061 ]具體地，根據(jù)第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速和亮度跳變時間閾值確定兩色輪之間的圓周長度差，
以第一色輪和第二色輪其中之一的轉(zhuǎn)速為基準，并根據(jù)圓周長度差，改變其中另一的轉(zhuǎn)速，直至亮度跳變時間閾值變?yōu)镺。
[0062]上述具體調(diào)整方法類似第一次同步過程中對第一色輪和第二色輪的調(diào)整方法，SP獲取圖12中所示的時間差量t2_tl，并通過測量標記脈沖個數(shù)獲知當前色輪的轉(zhuǎn)速，根據(jù)前述的計算公式得知，要達到兩色輪參考起始位置對齊需要經(jīng)過的圓周長度S，之后，以第一色輪為基準，調(diào)整第二色輪的轉(zhuǎn)速，或者，以第二色輪為基準，調(diào)整第一色輪的轉(zhuǎn)速，在兩個色輪之間的圓周長度差或者時間差值縮小至O后，調(diào)整兩個色輪同速旋轉(zhuǎn)，使得電壓值跳變時間閾值為0，從而消除了兩種顏色電壓幅值跳變異常部分，在這一時刻，兩色輪達到了完全同步。但是由于在調(diào)整電壓值跳變時間閾值的過程中，已經(jīng)改變了其中一個色輪的轉(zhuǎn)速，為了顏色的時序性輸出，需要兩色輪同速旋轉(zhuǎn)。因此，本發(fā)明實施例方法還包括:
步驟S83:調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速使兩色輪同速旋轉(zhuǎn)。
[0063]上述，第一色輪與第二色輪通過初次同步實現(xiàn)兩色輪設(shè)定的同步標記之間的同步，消除因為相同轉(zhuǎn)速下、而兩色輪同步標記在時間上的先后順序差異，能夠縮小兩色輪的非同步程度，為粗調(diào)整，能夠縮短后續(xù)同步過程的調(diào)整時間，通過對第二色輪輸出的亮度信號的跳變時間閾值的變化，進一步消除同步標記與參考起始位置的裝配誤差而導(dǎo)致不同顏色間出現(xiàn)的混色時間段，實現(xiàn)了雙色輪的精準同步控制，由于雙色輪實現(xiàn)了精準同步，上述同步控制方法直接簡便，提高了了非同軸雙色輪的同步精準程度。同時，也保證了光源最終顏色輸出的純度和時序性。
[0064]相比現(xiàn)有同軸雙色輪同步控制方法，本發(fā)明實施例提供的非同軸設(shè)置的雙色輪的同步控制方法，能夠分別對色輪的轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，消除混色時間段，從而不同于現(xiàn)有技術(shù)中同軸雙色輪中轉(zhuǎn)速始終相同而誤差始終存在的情況，本發(fā)明提供的同步控制方法的靈活性強。
[0065]以及，由于無需像同軸連接雙色輪方案中剔除兩種顏色之間的混合色，僅挑選出純色單色光的時段進行利用，本發(fā)明實施例方案能夠?qū)⒄麄€周期內(nèi)的光都進行利用，從而能夠提高輸出單色光的亮度，也提高了色輪輸出的顏色的純度，以及系統(tǒng)輸出圖像的色彩飽和度。
[0066]同時相對于人工調(diào)整的方式，本發(fā)明實施例的同步控制方法不僅節(jié)省了人工成本，而且能夠消除因人工調(diào)節(jié)方式中不同人對顏色敏感程度不同而導(dǎo)致的顏色匹配誤差，大大提高了雙色輪上顏色匹配的精度。
[0067]以及，當色輪上的參考起始位置位于顏色邊界時，第一標記和第二標記的起始位置也分別與對應(yīng)所屬色輪的同一種顏色邊界相對齊，從而根據(jù)傳感器獲取的周期感應(yīng)脈沖信號，不僅可以衡量兩個標記的同步的程度，其脈沖的上升沿(當有效脈沖為高電平脈沖時)或者下降沿(當有效脈沖為低電平脈沖時)也代表了該參考起始位置處的顏色的起始時亥IJ，可以通過判斷脈沖信號的來臨獲知系統(tǒng)的啟動顏色，由于各顏色分區(qū)和順序在色輪上已經(jīng)固定，從而也可以獲知系統(tǒng)的顏色時序。比如，當?shù)谝簧喌木G色分區(qū)邊界，比如是與紅色分區(qū)相鄰的邊界作為參考起始位置時，第一標記的起始位置對應(yīng)于綠色分區(qū)邊界，相對應(yīng)地，第二標記的起始位置對應(yīng)于第二色輪的綠色分區(qū)邊界相對齊，當傳感器檢測到第一標記和第二標記的脈沖周期感應(yīng)脈沖信號時，可知，周期感應(yīng)脈沖信號脈沖的上升沿或者下降沿代表了綠色顏色的開始，以及三基色的順序是綠色、藍色、紅色這樣的輸出順序。在實際應(yīng)用時，會通過將標記與顏色邊界相對齊的設(shè)置方式，達到通過感應(yīng)標記來同時對色輪轉(zhuǎn)速進行測定，同步比較，以及判斷顏色起始時刻和順序的多重作用。
[0068]需要說明的是，上述色輪同步控制方法僅舉例說明兩個色輪的同步控制方法，在需要高亮度照明的情況下，當使用多組光源時，會使用到多個色輪或者多組雙色輪結(jié)構(gòu)，本發(fā)明實施例提供的色輪同步控制方法也同樣適用。
[0069]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器和光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。
[0070]本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
[0071]這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
[0072]這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
[0073]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種光源的雙色輪同步控制方法，其特征在于， 獲取第二色輪輸出的光束亮度信號，其中，第二色輪位于第一色輪輸出光路中； 根據(jù)所述光束亮度信號的跳變對所述第一色輪和第二色輪進行同步。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述光束亮度信號的跳變對所述第一色輪和第二色輪進行同步具體包括: 獲取所述光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值， 調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使所述亮度跳變時間閾值為O。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述光束亮度信號中的亮度跳變時間閾值具體包括: 在一個光束亮度周期內(nèi)，獲取光源一個基色的亮度跳變時間閾值。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使所述亮度跳變時間閾值為O具體包括: 根據(jù)所述第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速和所述亮度跳變時間閾值確定兩色輪之間的圓周長度差， 以所述第一色輪和第二色輪其中之一的轉(zhuǎn)速為基準，并根據(jù)所述圓周長度差，改變其中另一的轉(zhuǎn)速，直至所述亮度跳變時間閾值變?yōu)镺。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速，使所述亮度跳變時間閾值為O之后還包括: 調(diào)整所述第一色輪或第二色輪的轉(zhuǎn)速使兩色輪同速旋轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述光束亮度信號包含所述光源中不同的基色的亮度信號。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述光束亮度信號包含所述光源中一種基色的亮度信號。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 所述光束亮度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號； 所述電壓信號中，不同的電壓值對應(yīng)不同的基色的亮度。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 所述光束亮度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號； 所述電壓信號至少包括一個基準電壓值。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一色輪為熒光輪，所述第二色輪為濾色輪。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取第二色輪輸出的光束亮度信號之前，還包括: 在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和所述第二色輪進行初次同步。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 所述在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，對第一色輪和所述第二色輪進行初次同步具體包括: 在一個旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，分別獲取對應(yīng)所述第一色輪、第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號， 同步所述第一色輪和第二色輪的周期感應(yīng)脈沖信號。
【文檔編號】G03B21/20GK105824178SQ201610115887
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月2日
【發(fā)明人】崔榮榮, 林信宏, 李健鋒
【申請人】海信集團有限公司