CN101430407B - 色轮滤光片排列顺序检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种色轮滤光片排列顺序检测系统，其包括一个光源、一个待检测的色轮滤光片、一个分光棱镜、一个光侦测器组、一个信号处理单元、传输线。所述光源用于发射光束到待测色轮滤光片上。所述分光棱镜将透射光束传至所述光侦测器组。所述光侦测器组将滤光片透射的各色彩光信号转化为电信号，并依色轮滤光片的旋转顺序将该各色彩电信号输至信号处理单元。所述信号处理单元接收各色彩电信号，并记忆色彩电信号顺序，从而得到待测色轮滤光片的色彩排列顺序，并与标准的色彩排列顺序对比以确定待测色轮滤光片排列顺序是否正确，本发明还提供一种色轮滤光片排列顺序检测方法。

Description

色轮滤光片排列顺序检测系统和方法

技术领域

本发明涉及一种检测系统和方法，特别是一种用于检测色轮滤光片排列顺序的检测系统和方法。

背景技术

目前，投影仪主要分为LCD式和DLP式(Digital Light Processing)两种，其中DLP投影仪采用DMD(Digital Micromirror Device)微镜片反射技术，并采用色轮(Color Wheel)来完成对色彩的分离和处理。

在DMD投影系统中，输入信号被转化为RGB数据，数据按顺序写入DMD的静态存储器(Static Radom-Access Memory，SRAM)。光源发出的白光通过聚焦透镜聚焦在色轮上，色轮主要是由红(R)、绿(G)、蓝(B )、白(W)等彩色滤光片的组合，通过高速马达使彩色滤光片转动，以将白光进行分色，然后将特定颜色的光束按顺序发射到DMD表面上。DMD表面由与像素数量对应的小反射镜组成，这些小反射镜根据视频信号的控制而转动，当小反射镜转动到其反射光束经过投影仪的透镜时，表示该像素点打开，当小反射镜转动到其反射光束偏离投影仪的透镜时，表示该像素点关闭，打开和关闭的时间比表示该像素的亮度。当红光射到DMD表面上时，DMD上的镜片按照红色视频信号将这些小镜子旋转到开或关，使得需要显示的反射光束经过投影仪的透镜投影到大屏幕上，绿色和蓝色光及视频信号亦是如此工作，人体视觉系统集中投影出来的红、绿、蓝画面便看到了一个全彩色。

为了进一步提高投射影像的品质，例如亮度、色彩还原度以及视频动态效果等，色轮滤光片的设计根据不同需求而有所不同。除了最常见的三段色轮(R、G、B)外，还有相继出现了四段色轮(R、G、B、W)、六段色轮(R、G、B、R、G、B)以及七段色轮(R、G、B、R、G、B、W)等。因为最终投影的视觉效果由红、绿、蓝画面通过人眼的视觉暂留重合而成，所以作为分光器件的色轮，其上的滤光片排列顺序必须与DMD所指定的顺序一致，否则将会造成投影色彩混乱，品质降低。在实际的色轮制作组装中，滤光片色彩种类组合越多，越容易产生组装排列顺序的错误，而目前大多数色轮检测依靠人眼来判断检查滤光片排列顺序，容易出现错误且花费的时间较长。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种能够快速且准确地检测色轮中各颜色滤光片排列顺序的色轮滤光片排列顺序检测系统及检测方法。

一种色轮滤光片排列顺序检测系统，其包括一个光源、一个待检测的色轮滤光片、一个分光棱镜、一个光侦测器组、一个信号处理单元、传输线。所述光源用于发射光束到待测色轮滤光片上。所述分光棱镜接收经过待测色轮滤光片透射的光束，并将该透射光束传至所述光侦测器组。所述光侦测器组分别对应感测滤光片不同色彩的光束，并将滤光片透射的各色彩光信号转化为电信号，并通过所述传输线依色轮滤光片的旋转顺序将该各色彩电信号输至信号处理单元。所述信号处理单元接收所述光侦测器组传输来的各色彩电信号，并记忆该光侦测器组传输来的电信号顺序，从而得到待测色轮滤光片的色彩排列顺序，并与标准的色彩排列顺序对比以确定待测色轮滤光片排列顺序是否正确。

一种色轮滤光片排列顺序检测方法，包括如下步骤：

光源发射光束至待测色轮的滤光片上；

分光棱镜的光接收表面接收经过色轮的滤光片的光束，分光棱镜的三个光输出表面依色轮滤光片的旋转顺序输出对应的光束；

光侦测器组的各光侦测器依色轮滤光片的旋转顺序接收各色彩光束并将该接收的色彩光信号转化为电信号，并通过传输线依色轮滤光片的旋转顺序传输至信号处理单元，所述信号处理单元得到待测色轮的滤光片排列顺序；

所述信号处理单元将检测的待测色轮的滤光片排列顺序与标准顺序比较判断排列顺序是否正确。

相对于现有技术，所述待测色轮滤光片排列顺序检测系统和方法在光源发射光束照射色轮的情况下，通过分光棱镜接收经过待测色轮的光束，并将该经过待测色轮的光束传至光侦测器组，光侦测器组的各光侦测器依色轮滤光片的旋转顺序接收各色彩光束并将该接收的各色彩光信号转化为色彩电信号，并通过传输线依色轮滤光片的旋转顺序传输至信号处理单元，所述信号处理单元得到待测色轮的滤光片排列顺序，并与标准的色彩排列顺序比较以确定待测色轮滤光片排列顺序是否正确。该系统和方法代替人完成色轮滤光片排列顺序的检测工作，提高了检测的准确性和效率。

附图说明

图1为本发明的色轮滤光片排列顺序检测系统示意图；

图2为图1所示的RGB三色色轮的滤光片示意图；

图3为本发明的色轮滤光片排列顺序检测方法流程图。

具体实施方式

请一并参阅图1与图2，为本发明的色轮滤光片排列顺序检测系统10的示意图，用于检测色轮中各种颜色滤光片的排列顺序。色轮滤光片排列顺序检测系统10包括一个待检测的色轮15、一个光源101、一个分光棱镜102、一个光侦测器组12、一个信号处理单元103、一个显示单元104和用于在光侦测器组12与信号处理单元103之间传输数据和信号的传输线105。

由于色轮的种类较多，如：三段色轮RGB；四段色轮RGB+W，其中W表示白色；六段色轮RGBRGB等，下面以三段色轮15为例来进行说明。

所述待检测的色轮15包括三段滤光片20及马达25，所述三段滤光片20包括有红色滤光片201、绿色滤光片202和蓝色滤光片203，所述三段滤光片20固设在马达25端部的转轴上并可随马达25的转动而转动。

所述光源101用于发射光束到所述待检测的色轮15的三段滤光片20上。

所述分光棱镜102为一方体结构，由四个直角棱镜组合而成，该分光棱镜102包括一个光接收表面1021、二个镀膜面及三个光输出表面。所述光接收表面1021用于接收经过色轮15的滤光片20的光束。所述二个镀膜面分别为第一镀膜面1025及第二镀膜面1026。本实施方式中，所述第一镀膜面1025镀有红色的膜，所述第二镀膜面1026镀有蓝色的膜。所述三个光输出表面分别为第一光输出表面1022、第二光输出表面1023及第三光输出表面1024。当光源101发射的光束经过色轮15红色滤光片201时，该红色的光束经第一镀膜面1025反射至所述第一光输出表面1022输出红光光束。当光源101发射的光束经过色轮15绿色滤光片202时，绿光光束经过第二输出表面1023直接输出。当光源101发射的光束经过色轮15蓝色滤光片203时，该蓝色的光束经第二镀膜面1026反射至所述第三光输出表面1024输出蓝光光束。

实际应用中，所述第一镀膜面1025也可镀为蓝色的膜，第二镀膜面1026镀为红色的膜，或者第一镀膜面1025镀为蓝色的膜，第二镀膜面1026镀为绿色或红色有膜，并不限于本实施方式。

本实施方式中，待检测的色轮15为三段色轮，所述光侦测器组120包括三个侦测器，该三个侦测器分别为第一光侦测器121、第二光侦测器122及第三光侦测器123。所述三个光侦测器可分别都为电荷耦合器件传感器(CCD，Charge Coupled Device)或互补金属氧化物半导体传感器。所述第一光侦测器121与所述第一光输出表面1022正对设置，用于接收第一光输出表面1022输出的红光光束并将该红光信号转化为电信号通过传输线105传输至信号处理单元103。所述第二光侦测器122与所述第二光输出表面1023正对设置，用于接收第二光输出表面1023输出的绿光光束并将该绿光信号转化为电信号并通过传输线105传输至信号处理单元103。所述第三光侦测器123与所述第三光输出表面1024正对设置，用于接收第三输出表面1024输出的蓝光光束并将该蓝光信号转化为电信号并通过传输线105传输至信号处理单元103。

所述信号处理单元103接收所述第一光侦测器121、第二光侦测器122及第三光侦测器123传输来的电信号，并依所述信号处理单元103接收所述第一光侦测器121、第二光侦测器122及第三光侦测器123传输来的对应红、绿、蓝的电信号的顺序，记忆所述第一光侦测器121、第二光侦测器122及第三光侦测器123传输来的红、绿、蓝的电信号。从而得到待测色轮15的滤光片20的色彩排列顺序。所述信号处理单元103将检测到的色轮滤光片排列顺序与所述信号处理单元103预先存有的标准顺序相比较以判断待测色轮滤光片排列顺序是否正确，并将检测结果输出至显示单元104，整个检测过程通过所述显示单元104进行观察监控。

请参阅图3，其为本发明的色轮滤光片排列顺序检测方法流程图，包括如下步骤：

步骤S801，光源101发射光束至待测色轮15的滤光片20上；

步骤S802，分光棱镜102的光接收表面1021接收经过色轮15的滤光片20的光束，分光棱镜102的三个光输出表面依色轮滤光片的旋转顺序输出对应的光束；

所述光接收表面1021用于接收经过色轮15的滤光片20的光束。所述三个光输出表面分别为第一光输出表面1022、第二光输出表面1023及第三光输出表面1024。所述第一光输出表面1022输出红光光束，所述第二光输出表面1023输出绿光光束，所述第三光输出表面1024输出蓝光光束。

步骤S803，光侦测器组120的各光侦测器依色轮滤光片的旋转顺序接收各色彩光束并将该接收的色彩光信号转化为电信号，并通过传输线105依色轮滤光片的旋转顺序传输至信号处理单元103，所述信号处理单元103得到待测色轮15的滤光片20排列顺序；

步骤S804，所述信号处理单元103将检测的待测色轮15的滤光片20排列顺序与标准顺序比较判断排列顺序是否正确。

信号处理单元103将检测得到的正确排列顺序与标准顺序相比较若吻合则对下一个色轮滤光片进行检测，若不吻合则将该色轮滤光片检出。

实际应用中，所述色轮滤光片排列顺序检测方法也可检测四段色轮RGB+W，当光源101发射的光束经过色轮15白色滤光片时，分光棱镜102将白光分别同时射至第一、第二、第三光侦测器121、122、123。所述信号处理单元103通过传输线105同时接收到第一、第二、第三光侦测器121、122、123传输过来的电信号，此时，信号处理单元103记忆为白光信号。

所述待测色轮滤光片排列顺序检测系统和方法在光源发射光束照射色轮的情况下，通过分光棱镜接收经过待测色轮的光束，并将该经过待测色轮的光束传至光侦测器组，光侦测器组的各光侦测器依色轮滤光片的旋转顺序接收各色彩光束并将该接收的各色彩光信号转化为色彩电信号，并通过传输线依色轮滤光片的旋转顺序传输至信号处理单元，所述信号处理单元得到待测色轮的滤光片排列顺序，并与标准的色彩排列顺序比较以确定待测色轮滤光片排列顺序是否正确。该系统和方法代替人完成色轮滤光片排列顺序的检测工作，提高了检测的准确性和效率。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种色轮滤光片排列顺序检测系统，其特征在于：包括一个光源、一个待检测的色轮滤光片、一个分光棱镜、一个光侦测器组、一个信号处理单元、传输线，所述光源用于发射光束到待测色轮滤光片上，所述分光棱镜为一方体结构，由四个直角棱镜组合而成，该分光棱镜包括一个光接收表面及三个光输出表面，所述光侦测器组包括三个光侦测器，所述光接收表面用于接收待测色轮滤光片透射的光束，所述三个光输出表面用于依色轮滤光片的旋转顺序将该透射的光束传至光侦测器组的各个光侦测器，所述三个光侦测器分别对应感测滤光片不同色彩的光束，并将滤光片透射的各色彩光信号转化为电信号，并通过所述传输线依色轮滤光片的旋转顺序将该各色彩电信号传输至信号处理单元，所述信号处理单元接收所述三个光侦测器传输来的各色彩电信号，并记忆该三个光侦测器传输来的色彩电信号顺序，从而得到待测色轮滤光片的色彩排列顺序，并与标准的色彩排列顺序对比以确定待测色轮滤光片排列顺序是否正确。

2.如权利要求1所述的色轮滤光片排列顺序检测系统，其特征在于：所述光侦测器组包括第一侦测器、第二侦测器及第三侦测器，所述第一侦测器用于接收红光光束并将红光信号转化为电信号并通过所述传输线传输至所述信号处理单元，所述第二侦测器用于接收绿光光束并将绿光信号转化为电信号并通过所述传输线传输至所述信号处理单元，所述第三侦测器用于接收蓝光光束并将蓝光信号转化为电信号并通过所述传输线传输至所述信号处理单元。

3.如权利要求2所进的色轮滤光片排列顺序检测系统，其特征在于：所述信号处理单元通过所述传输线同时接收到所述第一侦测器、第二侦测器及第三侦测器传输来的各色彩光信号时，信号处理单元记忆为白光信号。

4.如权利要求3所述的色轮滤光片排列顺序检测系统，其特征在于：所述各个光侦测器分别都为电荷耦合器件传感器或互补金属氧化物半导体传感器。

5.如权利要求1至4任一项所述的色轮滤光片排列顺序检测系统，其特征在于：所述色轮滤光片排列顺序检测系统还进一步包括一个显示单元，整个检测过程通过所述显示单元进行观察监控。

6.一种色轮滤光片排列顺序检测方法，包括如下步骤：

光源发射光束至待测色轮的滤光片上；

分光棱镜的光接收表面接收经过色轮的滤光片的光束，分光棱镜的三个光输出表面依色轮滤光片的旋转顺序输出对应的光束；

光侦测器组的各光侦测器依色轮滤光片的旋转顺序接收各色彩光束并将该接收的色彩光信号转化为电信号，并通过传输线依色轮滤光片的旋转顺序传输至信号处理单元，所述信号处理单元得到待测色轮的滤光片排列顺序；

所述信号处理单元将检测的待测色轮的滤光片排列顺序与标准顺序比较判断排列顺序是否正确。

7.如权利要求6所述的色轮滤光片排列顺序检测方法，其特征在于，将检测得到的滤光片排列顺序与标准顺序比较后，若色轮排列顺序正确则对下一个色轮滤光片进行检测，若色轮滤光片排列顺序不正确则将所检测的色轮滤光片检出。

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