專利名稱：色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種參數(shù)檢測系統(tǒng)和方法，特別是一種對投影儀中色輪參數(shù)的檢測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，投影儀主要分為LCD式和DLP式(Digital Light Processing)兩種，其中DLP投 影儀采用DMD(Digital Micromirror Device)微鏡片反射技術(shù)，并采用色輪(Color Wheel) 來完成對色彩的分離和處理。
在DMD投影系統(tǒng)中，光源發(fā)出的白光通過聚焦透鏡聚焦在色輪上，色輪主要是由紅、綠 、藍等彩色濾光片的組合，通過高速馬達使彩色濾光片轉(zhuǎn)動，以將白光進行分色，然后將特 定顏色的光束發(fā)射到DMD表面上。DMD表面由與像素數(shù)量對應(yīng)的小反射鏡組成，這些小反射鏡 根據(jù)視頻信號的控制而轉(zhuǎn)動，當小反射鏡轉(zhuǎn)動到其反射光束經(jīng)過投影儀的透鏡時，表示該像 素點打開，當小反射鏡轉(zhuǎn)動到其反射光束偏離投影儀的透鏡時，表示該像素點關(guān)閉，打開和 關(guān)閉的時間比表示該像素的亮度。當紅光射到DMD表面上時，DMD上的鏡片按照紅色視頻信號 將這些小鏡子旋轉(zhuǎn)到開或關(guān)，使得需要顯示的反射光束經(jīng)過投影儀的透鏡投影到大屏幕上， 綠色和藍色光及視頻信號亦是如此工作，人體視覺系統(tǒng)集中投影出來的紅、綠、藍畫面便看 到了一個全彩色圖像。
請參閱圖1和圖2，其為RGB三色色輪10的俯視圖和立體圖。色輪10包括三色濾光片100、 固定部200、馬達300以及粘貼于固定部200側(cè)壁的時間標簽(Timing Mark) 400。三色濾光 片100包括有紅色濾光片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106，三者都為扇形并構(gòu)成一個圓 盤，其中，因為人眼對紅綠藍三種顏色的反應(yīng)程度有所差異，如人眼對紅色反應(yīng)較遲鈍，所 以這三種顏色濾光片的角度通常不是均勻的120度，而是紅色濾光片角度較大。三色濾光片 100通過挾持或粘膠方式固定在固定部200上，馬達300通過帶動固定部200的轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動 三色濾光片1 OO轉(zhuǎn)動。時間標簽400用于幫助投影儀系統(tǒng)識別當前三色濾光片100中紅色濾光 片102 、綠色濾光片104和藍色濾光片106的位置，即此刻投影出來的視頻圖像為何種顏色。 由于使用色輪10進行色彩處理的原理就是通過色輪10的高速旋轉(zhuǎn)來達到人眼對于顏色產(chǎn)生視 覺暫留效果?？梢?，在高速旋轉(zhuǎn)的色輪10中，各色濾光片的角度以及投影儀器對色輪10當前 顏色的識別都直接影響著成像的色彩品質(zhì)。若色輪10參數(shù)不符合要求，如三色濾光100的中
紅色濾光片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106的角度以及時間標簽400與三色濾光片100 的相對位置相對于標準值存在較大偏差，將直接影響投影儀的顏色處理，導致成像色彩混亂

發(fā)明內(nèi)容
鑒于此，有必要提供一種能夠檢測色輪中各部件角度參數(shù)的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)。 還有必要提供一種能夠檢測色輪中各部件角度參數(shù)的的色輪參數(shù)檢測方法。 一種色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，該色輪包括馬達和多色濾光片，所述多色濾光片包括多個不同 顏色的扇形濾光片，所述馬達用于驅(qū)動多色濾光片轉(zhuǎn)動，所述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)包括第一傳 感器和處理器，所述第一傳感器用于發(fā)射光束到所述多色濾光片上，并接收反射回來的光束 ，根據(jù)反射光束強度變化產(chǎn)生邊界脈沖，所述處理器根據(jù)各個邊界脈沖之間的關(guān)系計算出各 色濾光片的角度值。
一種色輪參數(shù)檢測方法，該色輪包括馬達和多色濾光片，所述多色濾光片包括多個不同 顏色的扇形濾光片，所述馬達用于驅(qū)動多色濾光片轉(zhuǎn)動，所述色輪參數(shù)檢測方法包括如下步 驟
控制馬達帶動所述多色濾光片轉(zhuǎn)動；
發(fā)射光束到所述多色濾光片上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束的強度變化產(chǎn)生 邊界脈沖；
根據(jù)各個邊界脈沖之間的關(guān)系計算出各色濾光片的角度值。
上述該色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)或方法在色輪轉(zhuǎn)動的情況下，發(fā)射光束到色輪上，并根據(jù)色輪 中各色濾光片反射率的不同，產(chǎn)生與返回光束強度變化對應(yīng)的脈沖信號，再根據(jù)各脈沖之間 的時間關(guān)系求得各色濾光片的角度值，后續(xù)即可根據(jù)計算得出的角度值與標準的角度值比較 ，判斷該色輪是否符合要求。


圖1為RGB三色色輪的立體圖。
圖2為圖1所示的RGB三色色輪的俯視圖。
圖3為一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)架構(gòu)圖。
圖4為圖3中的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)產(chǎn)生的波形示意圖。
圖5為另一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)架構(gòu)圖。
圖6為圖5中的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)產(chǎn)生的波形示意圖。
圖7為一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測方法流程圖。
圖8為另一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測方法流程圖。
具體實施例方式
請參閱圖3，其為一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)15的架構(gòu)圖，用于檢測色輪中各 種顏色濾波片的角度以及時間標簽與濾波片的相對位置。由于色輪的種類較多，如三色色 輪RGB;四色色輪RGB+W，其中W表示白色；六色色輪RGBRGB等，上述RGB等顏色都表示扇形結(jié) 構(gòu)的彩色濾光片，也有些扇形濾光片只有外圈部分為彩色，該多個扇形彩色濾光片一起構(gòu)成 一個圓盤，以下以檢測三色色輪10為例來進行說明。
色輪10包括三色濾光片100、固定部200、馬達300以及粘貼于固定部200側(cè)壁的時間標簽 400。三色濾光片100包括有紅色濾光片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106。紅色濾光片 102、綠色濾光片104和藍色濾光片106相鄰處由于色差的原因，形成有邊界120、 122、 124。
色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)15包括第一傳感器20、第二傳感器30和處理器25。第一傳感器20和 第二傳感器30用于發(fā)射光束到色輪10上并接收自色輪10反射回來的光束，并根據(jù)其所接收到 的光束的強度變化產(chǎn)生脈沖信號。
第一傳感器20正對三色濾光片100所在平面設(shè)置，用于垂直地發(fā)射光束到三色濾光片 100上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束強度的變化產(chǎn)生脈沖信號。由于紅色濾光片 102、綠色濾光片104和藍色濾光片106都只能讓與自身顏色對應(yīng)的光束通過，所以他們反射 回來的光束也就不同，因此，當發(fā)射光束經(jīng)過不同顏色濾光片之間的邊界120、 122、 124時 ，反射回來的光束強度就會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生一個脈沖。參數(shù)檢測過程中，馬達300帶動 三色濾光片100連續(xù)勻速旋轉(zhuǎn)，第一傳感器20產(chǎn)生與紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色 濾光片106角度對應(yīng)的第一脈沖信號。如圖4所示，第一脈沖信號40由周期性的三個邊界脈沖 402組成，該三個脈沖402即表示紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106之間的三 個邊界120、 122、 124。
第二傳感器30正對粘貼有時間標簽400的固定部200的側(cè)壁設(shè)置，用于垂直地發(fā)射光束到 粘貼有時間標簽400的固定部200的側(cè)壁上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束強度的變 化產(chǎn)生脈沖信號。因為在參數(shù)檢測過程中，馬達300帶動固定部200持續(xù)旋轉(zhuǎn)，第二傳感器 30發(fā)射的光束有時會照射到固定部200的側(cè)壁上，有時候會照射到時間標簽400上，而兩者反 射回來的光束強度不同，第二傳感器30即是根據(jù)該反射光束強度的變化產(chǎn)生第二脈沖信號。 如圖4所示，第二脈沖信號50由周期性出現(xiàn)的時間脈沖502組成。
處理器25用于根據(jù)所述第一脈沖信號40和第二脈沖信號50之間的時間關(guān)系，計算出紅色 濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106的角度值，以及時間標簽400與邊界120、 122、
124所成的角度值。其中時間標簽400與邊界120、 122、 124所成的角度是指時間標簽400沿三 色濾光片100的徑向方向所指向的方向與各個邊界120、 122、 124構(gòu)成的角度，或者說是時間 標簽400上反射光束與各個邊界120、 122、 124構(gòu)成的角度，如圖3所示的A方向即表示時間標 簽400所指的方向。
請再參閱圖4，因為馬達300是勻速旋轉(zhuǎn)的，所以第一脈沖信號40中的任意連續(xù)的四個脈 沖之間的時間間隔就是轉(zhuǎn)動周期，即轉(zhuǎn)動360度。如指示框450所框區(qū)間表示一個轉(zhuǎn)動周期， 其中四個脈沖之間的三個間隔的時間比例關(guān)系就表示紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色 濾光片106的角度比例，根據(jù)總共360度就可以得出紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾 光片106的角度值。同理，根據(jù)時間脈沖502與其同周期內(nèi)的邊界脈沖402的時間差，就可以 計算出時間標簽400與邊界120、 122、 124的角度值。
上述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)15在色輪10轉(zhuǎn)動的情況下，通過第一傳感器20和第二傳感器30發(fā) 射光束到色輪10上并接收反射回來的光束，產(chǎn)生與色輪10的參數(shù)對應(yīng)的第一脈沖信號40和第 二脈沖信號50，并通過兩個脈沖信號中各個脈沖的時間間隔關(guān)系求得紅色濾波片102、綠色 濾光片104和藍色濾光片106的角度值以及時間標簽400與各邊界120、 122、 124的角度值，后 續(xù)即可根據(jù)計算得出的角度值與標準的角度值比較，判斷該色輪10是否符合要求。
請參閱圖5，其為另一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)25的架構(gòu)圖，包括第三傳感器 60、反光鏡70和處理器65。第三傳感器60正對三色濾光片100所在平面設(shè)置，用于垂直地發(fā) 射光束到三色濾光片100上，并接收返回光束，根據(jù)返回光束強度的變化產(chǎn)生第三脈沖信號 。反光鏡70設(shè)置于三色濾光片100面向時間標簽400的一側(cè)，并與三色濾光片100成45度角。 該反光鏡70用于將第三傳感器60發(fā)射且透過三色濾光片100的光束反射到粘貼有時間標簽 400的固定部200的側(cè)壁上。其中，該反光鏡70的擺設(shè)位置隨著入射入射光線角度的變化而變 化，只需要將光束反射到需要的位置即可。參數(shù)檢測過程中，馬達300帶動固定部200持續(xù)旋 轉(zhuǎn)，當發(fā)射光束經(jīng)過三個邊界120、 122、 124時，返回的光束的強度顯然不同，第三傳感器 60據(jù)此產(chǎn)生邊界脈沖，當反光鏡70反射的光束經(jīng)過時間標簽400時，由于固定部200的側(cè)壁與 時間標簽400的反射率不同，使得返回的光束強度不同，即第三傳感器60接收的返回光束強 度發(fā)生了變化，第三傳感器60據(jù)此產(chǎn)生時間脈沖。
請參閱圖6，其為第三傳感器60產(chǎn)生的第三脈沖信號80，第三脈沖信號80中的任意連續(xù) 的五個脈沖區(qū)間即表示一個轉(zhuǎn)動周期，也即轉(zhuǎn)動360度。如指示框806所框區(qū)間表示一個轉(zhuǎn)動 周期，因為經(jīng)過邊界120、 122、 124時返回光的強度變化量與經(jīng)過時間標簽400時返回光束強 度的的變化量有所差異，而且時間標簽400與三色濾光片100的位置關(guān)系是固定的，使得每次
經(jīng)過時間標簽400時返回光束強度的的變化量都相同，所以經(jīng)過簡單的試驗即可區(qū)分第三脈 沖信號80中的邊界脈沖802和時間脈沖804。處理器65用于根據(jù)所述第三脈沖信號80中各邊界 脈沖802以及時間脈沖804之間的時間關(guān)系，計算出紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾 光片106的角度值，以及時間標簽400與紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106之 間的三個邊界所角度值，計算原理與前一實施方式相同，不再贅述。
色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)25只采用了一個第三傳感器60，基于了三色濾光片100的透射性和反 射性，本實施方式通過一個第三傳感器60和一個反射鏡70的組合代替了兩個傳感器，從而降 低了色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)的成本。
請參閱圖7，其為一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測方法流程圖，包括如下步驟
步驟S701，控制色輪10勻速轉(zhuǎn)動。
步驟S703，發(fā)射光束到色輪10的三色濾光片100上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射 光束的強度變化產(chǎn)生邊界脈沖。
步驟S705，發(fā)射光束到到色輪10上粘貼有時間標簽400的固定部300的側(cè)壁上，并接收反 射回來的光束，根據(jù)反射光束強度變化產(chǎn)生時間脈沖。
步驟S707，根據(jù)各個邊界脈沖之間的時間間隔計算出各色濾光片的角度值。
步驟S709，根據(jù)時間脈沖與各個邊界脈沖之間的時間差，求得時間標簽與各個邊界120 、122、 124的角度值。
上述色輪參數(shù)檢測方法在色輪10轉(zhuǎn)動的情況下，通過發(fā)射光束到色輪10上并接收反射回 來的光束，產(chǎn)生對應(yīng)脈沖信號，并根據(jù)脈沖信號中各個脈沖的時間關(guān)系求各色濾光片的角度 值以及時間標簽400與邊界120、 122、 124的角度值，后續(xù)即可根據(jù)計算得出的角度值與標準 的角度值比較，判斷該色輪10是否符合要求。
請參閱圖8，其為另一較佳實施方式的色輪參數(shù)檢測方法流程圖，包括如下步驟
步驟S801，控制色輪10勻速轉(zhuǎn)動。
步驟S803，發(fā)射光束到色輪l0的三色濾光片1 OO上。
步驟S805，將透過三色濾光片100的光束垂直的反射到色輪10上粘貼有時間標簽400的固 定部300的側(cè)壁上，并將固定部300的側(cè)壁上反射回來的光束再次反射到三色濾光片100上。
步驟S807，接收從三色濾光片100上返回的光束，并根據(jù)返回光束強度的變化產(chǎn)生脈沖 信號。此時的返回光束包括從三色濾光片100上反射的光束以及透射過后又通過反射鏡70和 固定部300的側(cè)壁反射回來的光束，通過檢測這個混合光束的強度變化，產(chǎn)生脈沖信號。其 中，經(jīng)過邊界120、 122、 124時產(chǎn)生的定義為邊界脈沖，經(jīng)過時間標簽400時產(chǎn)生的脈沖定義
為時間脈沖。
步驟S809，根據(jù)該脈沖信號中各個脈沖之間的時間關(guān)系，求得各色濾光片的角度值以及 時間標簽與各色濾光片之間的邊界的角度值。即根據(jù)各個邊界脈沖之間的時間間隔計算出紅 色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106的角度值，根據(jù)所述時間脈沖與其同周期內(nèi) 的各個邊界脈沖的時間差，求得時間標簽400與邊界120、 122、 124的角度值。
上述色輪參數(shù)檢測方法利用反射原理代替了又一次的光束發(fā)射，為此，該方法通過一個 光束和一個光檢測器即可完成色輪參數(shù)檢測工作，降低了檢測成本。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明，而并非 用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當改變 和變化都落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，該色輪包括馬達和多色濾光片，所述多色濾光片包括多個不同顏色的扇形濾光片，所述馬達用于驅(qū)動多色濾光片轉(zhuǎn)動，其特征在于所述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)包括第一傳感器和處理器，所述第一傳感器用于發(fā)射光束到所述多色濾光片上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束強度變化產(chǎn)生邊界脈沖，所述處理器根據(jù)各個邊界脈沖之間的關(guān)系計算出各色濾光片的角度值。
2 如權(quán)利要求l所述的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于所述處理器 根據(jù)各個邊界脈沖之間的時間間隔計算出各色濾光片的角度值。
3 如權(quán)利要求l所述的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于所述色輪進 一步包括固定部和時間標簽，所述多色濾光片固定在固定部上，馬達通過帶動固定部旋轉(zhuǎn)來 驅(qū)動多色濾光片旋轉(zhuǎn)，所述時間標簽粘貼于固定部的側(cè)壁上，所述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)還包括 第二傳感器，用于發(fā)射光束到固定部的側(cè)壁上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束強度 變化產(chǎn)生時間脈沖，所述處理器根據(jù)該時間脈沖與各個邊界脈沖之間的關(guān)系，求得所述時間 標簽與各色濾光片之間的邊界的角度值。
4 如權(quán)利要求l所述的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于所述色輪進 一步包括固定部和時間標簽，所述多色濾光片固定在固定部上，馬達通過帶動固定部旋轉(zhuǎn)來 驅(qū)動多色濾光片旋轉(zhuǎn)，所述時間標簽粘貼于固定部的側(cè)壁上，所述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)還包括 一反光鏡，用于將所述第一傳感器發(fā)出且透射過多色濾光片的光束反射到固定部的側(cè)壁上， 并將固定部的側(cè)壁上反射回來的光束反射到第一傳感器上，所述第一傳感器進一步用于接收 固定部的側(cè)壁及時間標簽反射的光束，根據(jù)該反射光束強度的變化產(chǎn)生時間脈沖，所述處理 器根據(jù)該時間脈沖與各個邊界脈沖之間的關(guān)系，求得所述時間標簽與各色濾光片之間的邊界 的角度值。
5 如權(quán)利要求3或4所述的色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，其特征在于所述處 理器根據(jù)該時間脈沖與各個邊界脈沖的時間差，求得所述時間標簽與各色濾光片之間的邊界 的角度值。
6 一種色輪參數(shù)檢測方法，該色輪包括馬達和多色濾光片，所述多 色濾光片包括多個不同顏色的扇形濾光片，所述馬達用于驅(qū)動多色濾光片轉(zhuǎn)動，所述色輪參 數(shù)檢測方法包括如下步驟控制馬達帶動所述多色濾光片轉(zhuǎn)動；發(fā)射光束到所述多色濾光片上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束的強度變化產(chǎn) 生邊界脈沖；根據(jù)各個邊界脈沖之間的關(guān)系計算出各色濾光片的角度值。
7 如權(quán)利要求6所述的色輪參數(shù)檢測方法，其特征在于，所述各色濾 光片的角度值是根據(jù)各個邊界脈沖之間的時間間隔計算得出。
8 如權(quán)利要求6所述的色輪參數(shù)檢測方法，其特征在于，所述色輪進 一步包括固定部和時間標簽，所述多色濾光片固定在固定部上，馬達通過帶動固定部旋轉(zhuǎn)來 驅(qū)動多色濾光片旋轉(zhuǎn)，所述時間標簽粘貼于固定部的側(cè)壁上，所述色輪參數(shù)檢測方法進一步 包括步驟發(fā)射光束到到粘貼有時間標簽的固定部的側(cè)壁上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射 光束強度變化產(chǎn)生時間脈沖；根據(jù)時間脈沖與各個邊界脈沖之間的關(guān)系，求得時間標簽與各色濾光片之間的邊界的 角度值。
9 如權(quán)利要求6所述的色輪參數(shù)檢測方法，其特征在于，所述色輪進 一步包括固定部和時間標簽，所述多色濾光片固定在固定部上，馬達通過帶動固定部旋轉(zhuǎn)來 驅(qū)動多色濾光片旋轉(zhuǎn)，所述時間標簽粘貼于固定部的側(cè)壁上，所述色輪參數(shù)檢測方法進一步 包括步驟將透過所述多色濾光片的光束反射到粘貼有時間標簽的固定部的側(cè)壁上； 接收所述固定部的側(cè)壁上返回的光束，并根據(jù)返回光束強度變化產(chǎn)生時間脈沖； 根據(jù)所述時間脈沖與各個邊界脈沖之間的關(guān)系，求得時間標簽與各色濾光片之間的邊 界的角度值。
10 如權(quán)利要求8或9所述的色輪參數(shù)檢測方法，其特征在于所述時 間標簽與各色濾光片之間的邊界的角度值是根據(jù)時間脈沖與各個邊界脈沖之間的時間差求得
全文摘要
一種色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)，該色輪包括馬達和多色濾光片，所述多色濾光片包括多個不同顏色的扇形濾光片，所述馬達用于驅(qū)動多色濾光片轉(zhuǎn)動，所述色輪參數(shù)檢測系統(tǒng)包括第一傳感器和處理器，所述第一傳感器用于發(fā)射光束到所述多色濾光片上，并接收反射回來的光束，根據(jù)反射光束強度變化產(chǎn)生邊界脈沖，所述處理器根據(jù)各個邊界脈沖之間的關(guān)系計算出各色濾光片的角度值。后續(xù)即可根據(jù)計算得出的角度值與標準的角度值比較，判斷該色輪是否符合要求。本發(fā)明還提供一種色輪參數(shù)檢測方法。
文檔編號G01M11/02GK101358841SQ200710201230
公開日2009年2月4日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者林信力, 林光偉, 簡義本, 賴柏元 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司