[发明专利]激光显示的光色性能的测量方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及光色性能的测量技术，尤其涉及激光显示的光色性能的测量方法和系统。

背景技术

激光显示(主要是激光投影)由于其优异的色彩表现力、色域覆盖率可以达到NTSC制式规定色域的150％以上，因而成为最具竞争力的下一代显示设备之一。

目前的各类光色性能的检测系统以及各类色度照度计，其测量目标主要针对具有较宽光谱范围的非相干光源(即该光源具有较宽的波长范围)，对被测光的光色性能的测量方法基本上是这样的：首先，在整个可见光光谱范围内将检测系统中的光电转换装置的光谱灵敏度曲线事先与国际标准的颜色匹配曲线做拟合；然后，通过经过拟合的光电转换装置获得被测光对应的光电流值，该被测光的光电流值即可以被认为对应该被测光的光谱功率分布；接着，根据该光谱功率分布和光电转换装置的修正系数通过一定的计算方法获得该被测光的光色性能的各项参数。其中，光电转换装置的修正系数是由于光电转换装置的光谱灵敏度曲线和标准颜色匹配曲线拟合而获得的修正系数。

上述现有技术中，对光电转换装置的光谱灵敏度曲线需要事先与国际标准的颜色匹配曲线做拟合，是因为该检测系统针对的光源是具有较宽光谱范围的非相干光源，只有对光电转换装置的光谱灵敏度曲线与标准颜色匹配曲线进行拟合后，才能获得较精确的被测光源对应的光电流值。因为光电流值对应光谱功率分布，因此精确的光电流值就对应精确的光谱功率分布，从而能够提高被测光的光色性能的测量精度。

但是实际中这种拟合工作的要求是很高的，经过拟合后的光电转换装置的市场价格昂贵，因而在很大程度上增加了现有检测系统的检测成本。而且，通常情况下，上述两条曲线的拟合只是在颜色匹配函数较大的波长位置上有较理想的拟合参数，从而可能得到比较精确的光电流值，进而获得较精确的光谱功率分布值，进一步获得较精确的被测 光的光色性能参数。图1所示为国际标准颜色匹配曲线图，图中分别示出了R，G，B三基色光的颜色匹配曲线，其中横坐标表示光源的波长，纵坐标表示颜色匹配函数值。以B色光的颜色匹配曲线为例，在较大的颜色匹配函数值(即接近波峰的位置)对应的波长位置(图中所示为457nm)上有较理想的拟合参数。

但即使是在能得到理想拟合参数的情况下，国家一级标准照度计的测量精度也仅要求优于4％，可见其测量精度并不高。而对于那些颜色匹配函数较小的波长位置，测量精度往往比上述国家一级照度计要求的精度数值还要低。因此，综上而言，现有的各类光色性能的检测系统和各类色度照度计等存在着成本昂贵、检测精度也不高的缺点。

而用于激光显示的激光光源是相干光源，其波长漂移通常小于1nm，波长位置相对固定。由于光源性质的不同，针对非相干光源的基于拟合方式的光色性能检测系统就不适合用于检测激光显示的光色性能了。因为被测激光光源波长相对固定，光色性能的测量系统就不需要对光电转换装置的光谱灵敏度曲线与标准颜色匹配曲线做拟合，而直接能通过光电转换装置输出被测光源对应的精确的光电流值。因此，很显然现有的各类光色性能的检测系统及色度照度计等并不适合测量激光显示的光色性能。并且，用现有的基于拟合方式的检测系统来检测激光显示的光色性能，如果被测激光的波长正好是在颜色匹配函数较小的波长位置，那就更不可能得到较高的测量精度了。

综上，发明者正是由于激光光源的上述波长相对固定的特点，而能想到在获得精确的被测光源对应的光电流值的情况下，原理上只要给出被测光源的特定波长相对应的光电转换装置的光电转换系数，就能获得精确的该被测光源的光功率分布，进而获得该被测光的光色性能的各项参数。其中，只要光电转换系数足够地精确，就有可能获得精确的光色性能的检测结果。因而，激光显示的光色性能的测量有望能够实现低成本和高精度的要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种专门针对激光显示的光色性能的测量方法，该测量方法包括以下步骤：通过光电转换装置获得被测光对应的光电流值；根据该光电流值和该光电转换装置的光电转换系数获得该被测光的光谱功率分布；以及根据该光谱功率分布获得该被测光的光色性能参数。