投影系統及其控制方法
【專利摘要】本發明提供了一種投影系統及其控制方法，包括：光源系統，用于依序產生三種顏色的基色光；光調制系統，所述光調制系統包括至少一個光調制器，所述光調制器用于對所述基色光進行調制；控制系統，用于根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將所述調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制。大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。
【專利說明】
投影系統及其控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及投影儀技術領域，更具體地說，涉及一種投影系統及其控制方法。【背景技術】
[0002]現有的一種投影系統，如圖1所示，包括固態光源101、旋轉色輪102、勻光裝置 103、空間光調制器104和投影鏡頭105等，其中，固態光源101大多采用藍光光源，旋轉色輪102至少包括具有紅光熒光粉R的第一區域、具有綠光熒光粉G的第二區域和具有藍光熒光粉B的第三區域。當旋轉色輪102繞軸1020旋轉時，固態光源101發射的藍光會入射到具有不同熒光粉的不同區域上，進而激發出具有時序的紅、綠、藍三顏色的基色光，該基色光經過勻光裝置103進行勻光以及空間光調制器104進行圖像調制后，通過投影鏡頭105 投射到屏幕106上。
[0003]目前常用的空間光調制器，如DMD(Digital Micro mirror Device，數字微鏡器件)，通常是以二進制的方式進行圖像的灰階調制。以4位灰階為例，光源依次產生紅、綠、 藍三種基色光后，DMD將每種基色光分成4個時段進行調制，如將紅基色光分成Rl、R2、R3 和R4,將綠基色光分成Gl、G2、G3和G4,將藍基色光分成Bl、B2、B3和B4,其調制時序如圖 2所示，先將紅基色光的4個時段調制完成后，再進行綠基色光和藍基色光的4個時段的調制，其中，各段紅基色光的時長關系為TR42°= TR32i= TR222= TR123,各段綠基色光的時長關系為 Tm2°=TS222= TS123,各段藍基色光的時長關系為 TB42°= TB32i= TB222= TB123。
[0004]上述投影系統中，通過旋轉色輪的旋轉來產生時序的紅綠藍基色光，也就是說，不同顏色的基色光之間的切換速度取決于旋轉色輪的轉速，這就導致不同顏色的基色光之間的切換速度較低，進而導致投影顯示的圖像出現彩虹效應，影響投影顯示圖像的質量。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明提供了一種投影系統及其控制方法，以解決現有投影系統出現彩虹效應影響投影圖像質量的問題。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]—種投影系統，包括:
[0008]光源系統，用于依序產生三種顏色的基色光；
[0009]光調制系統，所述光調制系統包括至少一個光調制器，所述光調制器用于對所述基色光進彳丁調制；
[0010]控制系統，用于根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將所述調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制。
[0011]優選的，當所述三種顏色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光時， 所述至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包括:
[0012]所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括所述第二基色光的任一調制時段和/或所述第三基色光的任一調制時段，且所述第二基色光的任一調制時段和所述第三基色光的任一調制時段依次排列。
[0013]優選的，當所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1調制時段?第N 調制時段時，所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和 /或第三基色光的任一調制時段包括:
[0014]所述第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第1調制時段和第三基色光的第1調制時段，所述第一基色光的第2調制時段和第3調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2調制時段，依次類推，所述第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。
[0015]優選的，所述光源系統包括第一可調制光源、第二可調制光源和第三可調制光源；
[0016]所述第一可調制光源用于發射第一基色光；
[0017]所述第二可調制光源用于發射第二基色光；
[0018]所述第三可調制光源用于發射第三基色光。
[0019]優選的，所述控制系統按照所述調制時段的排列次序控制相應的可調制光源開啟且控制其他可調制光源關閉，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0020]優選的，所述光源系統包括激發光源、光學切換裝置、第一色輪、第二色輪和第三色輪；
[0021]所述激發光源用于發射激發光；
[0022]所述光學切換裝置用于將所述激發光切換至所述第一色輪、第二色輪或第三色輪上，以產生第一基色光、第二基色光或第三基色光。
[0023]優選的，所述控制系統按照所述調制時段的排列次序控制所述光學切換裝置將所述激發光切換至相應的色輪上，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0024]優選的，所述投影系統還包括第一濾光片、第二濾光片和第三濾光片；
[0025]所述第一濾光片設置在所述第一色輪的出光面，用于透射所述第一基色光過濾掉其他光；
[0026]所述第二濾光片設置在所述第二色輪的出光面，用于透射所述第二基色光過濾掉其他光；
[0027]所述第三濾光片設置在所述第三色輪的出光面，用于透射所述第三基色光過濾掉其他光。
[0028]優選的，所述光源系統包括激發光源、第一偏振轉換器、第二偏振轉換器、第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、反射鏡、第一色輪、第二色輪和第三色輪；
[0029]所述激發光源用于發射激發光，所述激發光為第一偏振光；
[0030]所述第一偏振轉換器用于將所述第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光，所述第一偏振光和第二偏振光相互垂直；
[0031]所述第一分光棱鏡用于透射所述第一偏振光，并將所述第二偏振光反射至所述第一色輪上，以產生第一基色光；
[0032]所述第二偏振轉換器用于將所述第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射所述第一偏振光；
[0033]所述第二分光棱鏡用于透射所述第一偏振光，并將所述第二偏振光反射至所述第二色輪上，以產生第二基色光；
[0034]所述反射鏡用于將所述第一偏振光反射至所述第三色輪上，以產生第三基色光。
[0035]優選的，所述控制系統按照所述調制時段的排列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0036]優選的，所述投影系統還包括第一檢偏器、第二檢偏器和第三檢偏器；
[0037]所述第一檢偏器位于所述第一分光棱鏡和第一色輪之間，用于透射所述第二偏振光過濾掉其他光；
[0038]所述第二檢偏器位于所述第二分光棱鏡和第二色輪之間，用于透射所述第二偏振光過濾掉其他光；
[0039]所述第三檢偏器位于所述反射鏡和第三色輪之間，用于透射所述第一偏振光過濾掉其他光。
[0040]優選的，所述投影系統還包括位于所述色輪和所述光調制器之間的合光系統，所述合光系統包括反射鏡、第一二向色鏡和第二二向色鏡；
[0041]所述反射鏡用于將所述第一基色光反射至所述第一二向色鏡；
[0042]所述第一二向色鏡用于透射所述第一基色光，并將所述第二基色光反射至所述第二二向色鏡；
[0043]所述第二二向色鏡用于透射所述第一基色光和第二基色光，并反射所述第三基色光，或者用于反射所述第一基色光和第二基色光，并透射所述第三基色光。
[0044]優選的，所述第一色輪為具有紅光熒光粉的色輪，所述第二色輪為具有綠光熒光粉的色輪，所述第三色輪為具有藍光熒光粉的色輪或散射輪。
[0045]—種投影系統的控制方法，應用于上述任一項所述的投影系統，包括:
[0046]根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段；
[0047]將所述調制時段依次排列，其中，至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列；
[0048]按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制。
[0049]優選的，當所述三種顏色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光時， 所述至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包括:
[0050]所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括所述第二基色光的任一調制時段和/或所述第三基色光的任一調制時段，且所述第二基色光的任一調制時段和所述第三基色光的任一調制時段依次排列。
[0051]優選的，當所述第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1調制時段?第N 調制時段時，所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和 /或第三基色光的任一調制時段包括:
[0052]所述第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第1調制時段和第三基色光的第1調制時段，所述第一基色光的第2調制時段和第3調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2調制時段，依次類推，所述第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。
[0053]優選的，當所述光源系統包括第一可調制光源、第二可調制光源和第三可調制光源時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:
[0054]按照所述調制時段的排列次序控制相應的可調制光源開啟、控制其他可調制光源關閉，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0055]優選的，當所述光源系統包括激發光源、光學切換裝置、第一色輪、第二色輪和第三色輪時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:
[0056]按照所述調制時段的排列次序控制所述光學切換裝置將所述激發光切換至相應的色輪上，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0057]優選的，當所述光源系統包括激發光源、第一偏振轉換器、第二偏振轉換器、第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、反射鏡、第一色輪、第二色輪和第三色輪時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:
[0058]按照所述調制時段的排列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0059]與現有技術相比，本發明所提供的技術方案具有以下優點:
[0060]本發明所提供的投影系統及其控制方法，根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將所述調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制，這樣當至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列時，需先進行一種基色光的一個調制時段的調制，再進行另一種基色光的一個調制時段的調制，與現有技術中將一種基色光的所有調制時段都調制完成后，再進行另一種基色光的調制時段的方式相比，大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。【附圖說明】
[0061]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0062]圖1為現有的一種投影系統的結構示意圖；
[0063]圖2為現有的一種投影系統的調制時段次序圖；
[0064]圖3為本發明實施例一提供的一種投影系統的結構示意圖；
[0065]圖4為本發明提供的一種調制時段的次序圖；
[0066]圖5為本發明提供的另一種調制時段的次序圖；
[0067]圖6為本發明實施例二提供的一種投影系統的結構示意圖；
[0068]圖7為本發明實施例三提供的一種投影系統的結構示意圖；
[0069]圖8為本發明實施例四提供的一種投影系統的控制方法流程圖。【具體實施方式】
[0070]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0071]實施例一
[0072]本實施例提供了一種投影系統，該投影系統包括光源系統、光調制系統和控制系統，其中，光源系統用于依序產生三種顏色的基色光；光調制系統包括至少一個光調制器， 該光調制器用于對基色光進行調制；控制系統用于根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照調制時段的排列次序控制光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制光調制器對相應顏色的基色光進行調制。
[0073]其中，當三種顏色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光時，至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包括:第一基色光的任意兩個調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和/或第三基色光的任一調制時段，且第二基色光的任一調制時段和第三基色光的任一調制時段依次排列。
[0074]進一步地，當第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1調制時段?第N調制時段時，第一基色光的任意兩個調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和/或第三基色光的任一調制時段包括:第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第1調制時段和第三基色光的第1調制時段，第一基色光的第2調制時段和第3調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2 調制時段，依次類推，第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。
[0075]本實施例中的投影系統，如圖3所示，光源系統包括第一可調制光源501、第二可調制光源502和第三可調制光源503 ;第一可調制光源501用于發射第一基色光如紅光R ; 第二可調制光源502用于發射第二基色光如綠光G ;第三可調制光源503用于發射第三基色光如藍光B ;光調制系統包括一個光調制器504 ;控制系統507按照調制時段的排列次序控制相應的可調制光源開啟且控制其他可調制光源關閉，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0076]例如，當調制時段的排列次序為第一基色光R的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光G的第N-1調制時段和第三基色光B的第N-1調制時段時，以4位灰階為例，如圖4所示，調制時段的排列次序為第一基色光即紅光的第1調制時段R1、第二基色光即綠光的第1調制時段G1、第三基色光即藍光的第1調制時段B1、紅光的第2調制時段R2…藍光的第4調制時段B4。
[0077]此時，控制系統507按照此順序在紅光的第1調制時段R1內開啟第一可調制光源 501、關閉第二可調制光源502和第三可調制光源503,在綠光的第1調制時段G1內開啟第二可調制光源502、關閉第一可調制光源501和第三可調制光源503,在藍光的第1調制時段B1內開啟第三可調制光源503、關閉第一可調制光源501和第二可調制光源502,后續的調制時段以此類推。
[0078]與此同時，控制系統507在紅光的第1調制時段R1內控制光調制器504對紅光進行第一位灰階調制，在綠光的第1調制時段G1內控制光調制器504對綠光進行第一位灰階調制，在藍光的第1調制時段B1內控制光調制器504對藍光進行第一位灰階調制，后續的調制時段以此類推。經過光調制器504進行調制后的紅光、綠光和藍光合成一束光，并經過投影鏡頭505等進行投影。
[0079]當然，本發明并不僅限于此，在其他實施例中，以4位灰階為例，如圖5所示，調制時段的排列次序還可以為紅光的第1調制時段R1、綠光的第4調制時段G4、藍光的第1調制時段B1、紅光的第2調制時段R2、綠光的第3調制時段G3、藍光的第2調制時段B2、紅光的第3調制時段R3、綠光的第2調制時段G2、藍光的第3調制時段B3、紅光的第4調制時段 R4、綠光的第1調制時段G1、藍光的第4調制時段B4。當然，調制時段的排列次序可根據實際情況進行排列，在此不一一列舉。
[0080]本實施例提供的投影系統，根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照調制時段的排列次序控制相應地可調制光源在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制光調制器對相應顏色的基色光進行調制，這樣當至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列時，需先進行一種基色光的一個調制時段的調制，再進行另一種基色光的一個調制時段的調制，與現有技術中將一種基色光的所有調制時段都調制完成后，再進行另一種基色光的調制時段的方式相比，大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。
[0081]實施例二
[0082]本實施例提供了一種投影系統，與上述實施例的不同之處在于，本實施例中的光源系統如圖6所示，包括激發光源801、光學切換裝置802、第一色輪805、第二色輪804和第三色輪803,激發光源801用于發射激發光；光學切換裝置802可切換激發光的傳播路徑， 即用于將激發光切換至第一色輪805、第二色輪804或第三色輪803上，以產生第一基色光、 第二基色光或第三基色光，其中，第一色輪805具有紅光熒光粉，在激發光的照射下產生第一基色光即紅光R，第二色輪804具有綠光熒光粉，在激發光的照射下產生第二基色光即綠光G，第三色輪803具有藍光熒光粉或散射粉，在激發光的照射下產生第三基色光即藍光B ; 光調制系統包括一個光調制器813 ;控制系統816按照調制時段的排列次序控制光學切換裝置802將激發光切換至相應的色輪上，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0083]此外，投影系統還包括第一濾光片808、第二濾光片807和第三濾光片806 ;第一濾光片808設置在第一色輪805的出光面，用于透射第一基色光過濾掉其他光；第二濾光片 807設置在第二色輪804的出光面，用于透射第二基色光過濾掉其他光；第三濾光片806設置在第三色輪803的出光面，用于透射第三基色光過濾掉其他光。
[0084]該投影系統還包括位于色輪和光調制器之間的合光系統，合光系統包括反射鏡 811、第一二向色鏡810和第二二向色鏡809 ;反射鏡811用于將第一基色光反射至第一二向色鏡810 ;第一二向色鏡810用于透射第一基色光，并將第二基色光反射至第二二向色鏡809 ;第二二向色鏡809用于反射第一基色光和第二基色光，并透射第三基色光。當然，本實施例提供的投影系統還包括勻光裝置812,用于均勻化第一基色光、第二基色光和第三基色光。
[0085]優選的，當調制時段的排列次序為第一基色光R的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光G的第N-1調制時段和第三基色光B的第N-1調制時段時，以4位灰階為例，如圖4所示，調制時段的排列次序為第一基色光即紅光的第1調制時段R1、第二基色光即綠光的第1調制時段G1、第三基色光即藍光的第1調制時段B1、紅光的第2調制時段R2…藍光的第4調制時段B4。
[0086]此時，在第一基色光的第1調制時段R1內，控制系統816控制光學切換裝置802 將激發光切換至第一色輪805,以產生第一基色光紅光；在第二基色光的第1調制時段G1 內，控制系統816控制光學切換裝置802將激發光切換至第二色輪804,以產生第二基色光綠光；在第三基色光的第1調制時段B1內，控制系統816控制光學切換裝置802將激發光切換至第三色輪803,以產生第三基色光藍光，后續的調制時段以此類推。
[0087]與此同時，控制系統816在紅光的第1調制時段R1內控制光調制器813對紅光進行第一位灰階調制，在綠光的第1調制時段G1內控制光調制器813對綠光進行第一位灰階調制，在藍光的第1調制時段B1內控制光調制器813對藍光進行第一位灰階調制，后續的調制時段以此類推。經過光調制器813進行調制后的紅光、綠光和藍光合成一束光，并經過投影鏡頭814進行投影。
[0088]本實施例提供的投影系統，根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照調制時段的排列次序控制光學切換裝置在每個調制時段內將激發光切換至相應地色輪，以產生相應顏色的基色光，同時控制光調制器對相應顏色的基色光進行調制，這樣當至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列時，需先進行一種基色光的一個調制時段的調制，再進行另一種基色光的一個調制時段的調制，與現有技術中將一種基色光的所有調制時段都調制完成后，再進行另一種基色光的調制時段的方式相比，大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。
[0089]實施例三
[0090]本實施例提供了一種投影系統，與上述實施例的不同之處在于，本實施例中的光源系統如圖7所示，光源系統包括激發光源901、第一偏振轉換器902、第二偏振轉換器904、 第一分光棱鏡903、第二分光棱鏡905、反射鏡916、第一色輪909、第二色輪910和第三色輪 911 ;激發光源901用于發射激發光，該激發光為第一偏振光；第一偏振轉換器902用于將第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射第一偏振光，其中第一偏振光和第二偏振光相互垂直，如S偏振態的光和P偏振態的光；第一分光棱鏡903用于透射第一偏振光，并將第二偏振光反射至第一色輪909上，以產生第一基色光；第二偏振轉換器904用于將第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射第一偏振光；第二分光棱鏡905用于透射第一偏振光， 并將第二偏振光反射至第二色輪910上，以產生第二基色光；反射鏡916用于將第一偏振光反射至第三色輪911上，以產生第三基色光；控制系統920按照調制時段的排列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0091]本實施例中，投影系統還包括第一檢偏器906、第二檢偏器907和第三檢偏器908 ;第一檢偏器906位于第一分光棱鏡903和第一色輪909之間，用于透射第二偏振光過濾掉其他光；第二檢偏器907位于第二分光棱鏡905和第二色輪910之間，用于透射第二偏振光過濾掉其他光；第三檢偏器908位于反射鏡916和第三色輪911之間，用于透射第一偏振光過濾掉其他光。
[0092]所述投影系統還包括位于所述色輪和所述光調制器之間的合光系統，所述合光系統包括反射鏡912、第一二向色鏡913和第二二向色鏡914 ;反射鏡912用于將第一基色光反射至第一二向色鏡913 ;第一二向色鏡913用于透射第一基色光，并將第二基色光反射至第二二向色鏡914 ;第二二向色鏡914用于透射第一基色光和第二基色光，并反射第三基色光。當然，本實施例提供的投影系統還包括勻光裝置815,用于均勻化第一基色光、第二基色光和第三基色光。
[0093]本實施例中，激發光源901為發射藍光的半導體激光器或發光二極管，第一色輪 909為具有紅光熒光粉的色輪，第二色輪910為具有綠光熒光粉的色輪，第三色輪911為具有藍光熒光粉的色輪或散射輪。也就是說，第一基色光為紅光R，第二基色光為綠光G，第三基色光為藍光B。
[0094]優選的，當調制時段的排列次序為第一基色光R的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光G的第N-1調制時段和第三基色光B的第N-1調制時段時，以4位灰階為例，如圖4所示，調制時段的排列次序為第一基色光即紅光的第1調制時段R1、第二基色光即綠光的第1調制時段G1、第三基色光即藍光的第1調制時段B1、紅光的第2調制時段R2…藍光的第4調制時段B4。
[0095]此時，在第一基色光的第1調制時段R1內，控制系統920控制第一偏振轉換器 902將第一偏振光轉換為第二偏振光，之后第一分光棱鏡903將第二偏振光反射至第一色輪909上，以產生第一基色光紅光；在第二基色光的第1調制時段G1內，控制系統920控制第一偏振轉換器902直接透射第一偏振光，之后第一分光棱鏡903透射第一偏振光，然后控制系統920控制第二偏振轉換器904將第一偏振光轉換為第二偏振光，之后第二分光棱鏡 905將第二偏振光反射至第二色輪910上，以產生第二基色光綠光；在第三基色光的第1調制時段B1內，控制系統920控制第一偏振轉換器902直接透射第一偏振光，之后第一分光棱鏡903透射第一偏振光，然后控制系統920控制第二偏振轉換器904直接透射第一偏振光，之后第二分光棱鏡905透射第一偏振光，反射鏡916將第一偏振光反射至第二色輪911 上，以產生第三基色光藍光，后續的調制時段以此類推。
[0096]與此同時，控制系統920在紅光的第1調制時段R1內控制光調制器917對紅光進行第一位灰階調制，在綠光的第1調制時段G1內控制光調制器917對綠光進行第一位灰階調制，在藍光的第1調制時段B1內控制光調制器917對藍光進行第一位灰階調制，后續的調制時段以此類推。經過光調制器917進行調制后的紅光、綠光和藍光合成一束光，并經過投影鏡頭918等進行投影。
[0097]本實施例提供的投影系統，根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照調制時段的排列次序控制偏振轉換器在每個調制時段內進行轉換或直接透射，以便分光棱鏡等將相應偏振光反射至相應的色輪上產生相應顏色的基色光，同時控制光調制器對相應顏色的基色光進行調制，這樣當至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列時，需先進行一種基色光的一個調制時段的調制，再進行另一種基色光的一個調制時段的調制，與現有技術中將一種基色光的所有調制時段都調制完成后，再進行另一種基色光的調制時段的方式相比，大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。
[0098]實施例四
[0099]本實施例提供了一種投影系統的控制方法，應用于上述任一實施例提供的投影系統，如圖8所示，該控制方法包括:
[0100]S1001:根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段；
[0101]例如，當灰階位數為4時，可將每一幀源圖像中的每種基色光的時長劃分為4個調制時段，即將第一基色光如紅光的時長均劃分為4個調制時段R1、R2、R3、R4,將第二基色光如綠光的時長劃分為4個調制時段Gl、G2、G3、G4,將第三基色光如藍光的時長劃分為4個調制時段B1、B2、B3、B4。
[0102]S1002:將所述調制時段依次排列，其中，至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列；
[0103]當三種顏色的基色光包括第一基色光、第二基色光和第三基色光時，至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包括:第一基色光的任意兩個相鄰的調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和第三基色光的任一調制時段，且第二基色光的任一調制時段和第三基色光的任一調制時段依次排列。
[0104]當第一基色光、第二基色光和第三基色光均包括第1調制時段?第N調制時段時， 第一基色光的任意兩個相鄰的調制時段之間包括第二基色光的任一調制時段和/或第三基色光的任一調制時段包括:
[0105]第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第 1調制時段和第三基色光的第1調制時段，第一基色光的第2調制時段和第3調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2調制時段，依次類推，第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。
[0106]S1003:按照調制時段的排列次序控制光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制光調制器對相應顏色的基色光進行調制。
[0107]當光源系統包括第一可調制光源、第二可調制光源和第三可調制光源時，所述按照調制時段的排列次序控制光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:按照調制時段的排列次序控制相應的可調制光源開啟、控制其他可調制光源關閉，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0108]當光源系統包括激發光源、光學切換裝置、第一色輪、第二色輪和第三色輪時，所述按照調制時段的排列次序控制光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:按照調制時段的排列次序控制光學切換裝置將激發光切換至相應的色輪上，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0109]當光源系統包括激發光源、第一偏振轉換器、第二偏振轉換器、第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、反射鏡、第一色輪、第二色輪和第三色輪時，所述按照調制時段的排列次序控制光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:按照調制時段的排列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。
[0110]本實施例提供的投影系統的控制方法，根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段，將所述調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制，這樣當至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列時，需先進行一種基色光的一個調制時段的調制，再進行另一種基色光的一個調制時段的調制，與現有技術中將一種基色光的所有調制時段都調制完成后，再進行另一種基色光的調制時段的方式相比，大大提高了不同顏色的基色光的切換速度，從而大大降低了彩虹效應對投影圖像質量的影響。
[0111]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0112]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。 對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種投影系統，其特征在于，包括:光源系統，用于依序產生三種顏色的基色光；光調制系統，所述光調制系統包括至少一個光調制器，所述光調制器用于對所述基色 光進彳丁調制；控制系統，用于根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時 段，將所述調制時段依次排列，其中至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列，并按照 所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光，控 制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，當所述三種顏色的基色光包括第一基 色光、第二基色光和第三基色光時，所述至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包 括:所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括所述第二基色光的任一調制時段和/ 或所述第三基色光的任一調制時段，且所述第二基色光的任一調制時段和所述第三基色光 的任一調制時段依次排列。3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，當所述第一基色光、第二基色光和第三基 色光均包括第1調制時段?第N調制時段時，所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包 括第二基色光的任一調制時段和/或第三基色光的任一調制時段包括:所述第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第 1調制時段和第三基色光的第1調制時段，所述第一基色光的第2調制時段和第3調制時 段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2調制時段，依次類 推，所述第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的 第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述光源系統包括第一可調制光源、第二 可調制光源和第三可調制光源；所述第一可調制光源用于發射第一基色光；所述第二可調制光源用于發射第二基色光；所述第三可調制光源用于發射第三基色光。5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述控制系統按照所述調制時段的排列 次序控制相應的可調制光源開啟且控制其他可調制光源關閉，來在每個調制時段內產生相 應顏色的基色光。6.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述光源系統包括激發光源、光學切換裝 置、第一色輪、第二色輪和第三色輪；所述激發光源用于發射激發光；所述光學切換裝置用于將所述激發光切換至所述第一色輪、第二色輪或第三色輪上， 以產生第一基色光、第二基色光或第三基色光。7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述控制系統按照所述調制時段的排列 次序控制所述光學切換裝置將所述激發光切換至相應的色輪上，來在每個調制時段內產生 相應顏色的基色光。8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述投影系統還包括第一濾光片、第二濾光片和第三濾光片；所述第一濾光片設置在所述第一色輪的出光面，用于透射所述第一基色光過濾掉其他 光；所述第二濾光片設置在所述第二色輪的出光面，用于透射所述第二基色光過濾掉其他 光；所述第三濾光片設置在所述第三色輪的出光面，用于透射所述第三基色光過濾掉其他 光。9.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述光源系統包括激發光源、第一偏振轉 換器、第二偏振轉換器、第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、反射鏡、第一色輪、第二色輪和第三 色輪；所述激發光源用于發射激發光，所述激發光為第一偏振光；所述第一偏振轉換器用于將所述第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射所述第 一偏振光，所述第一偏振光和第二偏振光相互垂直；所述第一分光棱鏡用于透射所述第一偏振光，并將所述第二偏振光反射至所述第一色 輪上，以產生第一基色光；所述第二偏振轉換器用于將所述第一偏振光轉換為第二偏振光或者直接透射所述第 一偏振光；所述第二分光棱鏡用于透射所述第一偏振光，并將所述第二偏振光反射至所述第二色 輪上，以產生第二基色光；所述反射鏡用于將所述第一偏振光反射至所述第三色輪上，以產生第三基色光。10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述控制系統按照所述調制時段的排 列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所述投影系統還包括第一檢偏器、第二 檢偏器和第三檢偏器；所述第一檢偏器位于所述第一分光棱鏡和第一色輪之間，用于透射所述第二偏振光過 濾掉其他光；所述第二檢偏器位于所述第二分光棱鏡和第二色輪之間，用于透射所述第二偏振光過 濾掉其他光；所述第三檢偏器位于所述反射鏡和第三色輪之間，用于透射所述第一偏振光過濾掉其 他光。12.根據權利要求8或11所述的系統，其特征在于，所述投影系統還包括位于所述色輪 和所述光調制器之間的合光系統，所述合光系統包括反射鏡、第一二向色鏡和第二二向色 鏡；所述反射鏡用于將所述第一基色光反射至所述第一二向色鏡；所述第一二向色鏡用于透射所述第一基色光，并將所述第二基色光反射至所述第二二 向色鏡；所述第二二向色鏡用于透射所述第一基色光和第二基色光，并反射所述第三基色光， 或者用于反射所述第一基色光和第二基色光，并透射所述第三基色光。13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于，所述第一色輪為具有紅光熒光粉的色 輪，所述第二色輪為具有綠光熒光粉的色輪，所述第三色輪為具有藍光熒光粉的色輪或散 射輪。14.一種投影系統的控制方法，應用于權利要求1-13任一項所述的投影系統，其特征 在于，包括:根據灰階位數將每一幀源圖像中每種基色光的時長劃分為多個調制時段；將所述調制時段依次排列，其中，至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列；按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生相應顏色的 基色光，控制所述光調制器對相應顏色的基色光進行調制。15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，當所述三種顏色的基色光包括第一基 色光、第二基色光和第三基色光時，所述至少一種基色光的至少兩個調制時段間隔排列包 括:所述第一基色光的任意兩個調制時段之間包括所述第二基色光的任一調制時段和/ 或所述第三基色光的任一調制時段，且所述第二基色光的任一調制時段和所述第三基色光 的任一調制時段依次排列。16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，當所述第一基色光、第二基色光和第三 基色光均包括第1調制時段?第N調制時段時，所述第一基色光的任意兩個調制時段之間 包括第二基色光的任一調制時段和/或第三基色光的任一調制時段包括:所述第一基色光的第1調制時段和第2調制時段之間包括依次排列的第二基色光的第 1調制時段和第三基色光的第1調制時段，所述第一基色光的第2調制時段和第3調制時 段之間包括依次排列的第二基色光的第2調制時段和第三基色光的第2調制時段，依次類 推，所述第一基色光的第N-1調制時段和第N調制時段之間包括依次排列的第二基色光的 第N-1調制時段和第三基色光的第N-1調制時段，其中，N為大于1的自然數。17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，當所述光源系統包括第一可調制光源、 第二可調制光源和第三可調制光源時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系 統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:按照所述調制時段的排列次序控制相應的可調制光源開啟、控制其他可調制光源關 閉，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。18.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，當所述光源系統包括激發光源、光學切 換裝置、第一色輪、第二色輪和第三色輪時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光 源系統在每個調制時段內產生相應顏色的基色光為:按照所述調制時段的排列次序控制所述光學切換裝置將所述激發光切換至相應的色 輪上，來在每個調制時段內產生相應顏色的基色光。19.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，當所述光源系統包括激發光源、第一偏 振轉換器、第二偏振轉換器、第一分光棱鏡、第二分光棱鏡、反射鏡、第一色輪、第二色輪和 第三色輪時，所述按照所述調制時段的排列次序控制所述光源系統在每個調制時段內產生 相應顏色的基色光為:按照所述調制時段的排列次序控制相應的偏振轉換器進行轉換或透射，來在每個調制 時段內產生相應顏色的基色光。
【文檔編號】G03B21/20GK105988272SQ201510082870
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發明人】王則欽, 郭祖強
【申請人】深圳市繹立銳光科技開發有限公司