投影系统的制作方法

文档序号:14940404发布日期:2018-07-13 20:32阅读:166来源:国知局

本发明涉及投影技术领域,尤其涉及一种投影系统。



背景技术:

现有投影系统被广泛地应用在影院、教育、电视等领域,投影系统按照其采用光调制装置的种类可以分为dmd(digitalmicromirrordevice)、lcos(liquidcrystalonsilicon)、lcd(liquidcrystaldisplay)等,按照光调制装置的数量可分为单片式、双片式和三片式系统。在投影系统的光源方面,传统的光源包括uhp、氙灯等灯泡光源,目前逐渐发展起来的有led光源、rgb纯激光光源和激光激发荧光粉光源,后者可以认为是以半导体发光器件为基础的光源。受限于光学扩展量,led光源的投影系统,亮度不足,在许多领域尤其是对亮度要求较高的影院场合应用受限。目前常见的对比区分在于rgb激光光源和激光荧光粉光源,rgb激光光源具有色纯度高、色域广的优势,一般能够达到rec2020色域标准,但其散斑问题是难以解决的疑难问题,激光激发荧光粉的光源不存在散斑问题,视觉表现好,在色域方面一般能够达到dci标准。针对实际观看图像的绝大多数情况,dci色域已经足够。可以这样设想,拍摄的图像来自于自然界、生活周边等,我们之所以能够看到物体具有一定的颜色,来自于其反射的光谱,一般反射的光谱都会是较为连续的、具有一定宽度的光谱,因此物体的颜色都会落在dci色域之内,除非存在这样的情况:拍摄设备直接拍摄了纯激光的光束,例如532nm的绿激光光束和638nm的红激光光束,此时dci色域无法还原出这两种激光光束的本征颜色,而这也被认为是激光荧光光源不如rgb纯激光光源的地方,因此如何使得激光荧光光源也能够具有超出dci的色域,同时又能够维持其高光效的特点,成为一个有挑战性的课题。

现有纯激光投影机能够实现rec2020的大色域范围,而激光荧光粉技术的投影机的色域范围是dci709,虽然自然界中绝大部分颜色均在dci色域范围内,但是在特定情况下,比如显示纯激光的颜色时,会位于dci色域之外,现有的激光荧光粉技术的投影机在显示该颜色时,会使超出dci色域之外的颜色显示不逼真。

随着激光投影技术的发展,逼真度高的投影画面也成为消费者追逐投影产品的一个参考标准。现有的激光荧光粉技术的色域范围满足一般自然界中常规的颜色显示,但对于特殊的图像颜色会在dci色域之外,如果采用dci色域来显示,则位于dci色域之外的颜色只能用dci色域边界上的颜色来显示,然而不同的颜色差就无法体现出来。最终使得不在dci色域范围之内的颜色显示失真。



技术实现要素:

为解决现有技术投影系统不能显示特定色域的技术问题,本发明提供一种可以有效拓宽色域的投影系统。

一种投影系统,其包括:

第一光源,用于发出用于调制图像的基色光,所述基色光能够用于调制第一色域范围内的图像;

第二光源,用于发出拓宽所述第一光源发出基色光中的至少一种光的色域的补充光,所述第一光源发出的基色光与所述补充光按照预设比例出射能够用于调制第二色域范围内的图像;

色域判断模块,用于接收图像数据并依据所述图像数据判断待显示图像的色域范围,以及依据所述色域范围输出控制信号;

光源控制器,用于接收所述控制信号,并根据所述控制信号控制所述第一光源及所述第二光源的开启与关闭,以使得第一光源及第二光源出射的光能够调制的色域范围满足所述待显示图像的色域范围;及

光调制装置,用于对所述基色光及所述补充光进行图像调制以产生待显示图像所需的投影光。

与现有技术相比较,所述投影系统中,所述第二光源可以发出补充光以拓宽所述投影系统的色域,所述色域判断模块依据图像数据判断待显示图像的色域范围,并依据所述色域范围输出控制信号来控制所述第一光源及所述第二光源的开启与关闭,所述光调制装置对所述至少两种颜色光与所述补充光进行图像调制以产生投影图像所需的投影光,由于所述第二光源能够发出拓宽所述投影系统的色域的补充光,所述光调制装置调制所述补充光产生投影光使得投影图像的色域被有效拓宽,从而改善画面颜色失真现象,因而所述投影系统的色域范围较宽、画面颜色逼真、显示效果较好。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的投影系统的方框示意图。

图2是图1所示投影系统一种实施例的发光装置的结构示意图。

图3是图1所示投影系统另一种实施例的发光装置的结构示意图。

图4是图1所示色轮的结构示意图。

图5是图1所示投影系统的色域范围示意图。

图6是图1所示投影系统的发光装置与空间光调制器的驱动时序示意图。

图7是本发明第二实施方式的投影系统的方框示意图。

图8是本发明第二实施方式的投影系统的色轮结构示意图。

图9、10及11是本发明第二实施方式的投影系统的光源与空间光调制器的驱动时序示意图。

图12是本发明第二实施方式的一种变更实施方式的色轮结构示意图。

主要元件符号说明

投影系统100、200

发光装置110

光源控制器150、250

光调制装置160

空间光调制器261、262

色域判断模块170、270

投影镜头180

光处理元件190

第一光源120、220

第二光源130、230

色轮140、240

分段区域141、241

非轮辐区141a、241a

轮辐区142、242

部分轮辐区141b、241b

第一色域范围f1

第二色域范围f2

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

第一实施方式

请参阅图1,图1是本发明第一实施方式的投影系统100的结构示意图。所述投影系统100包括发光装置110、光源控制器150、光处理元件190、光调制装置160、色域判断模块170、及投影镜头180。所述发光装置110包括第一光源120、第二光源130与色轮140。

所述第一光源120用于发出基色光,所述基色光用于调制图像,且所述基色光能够用于调制第一色域范围内的图像。所述色轮140位于所述第一光源120发出的基色光所在的光路上,所述色轮140包括至少两个分段区域,所述至少两个分段区域接收所述基色光并对应射出转换光,其中转换光包括至少两种颜色光。所述第二光源130用于发出拓宽所述第一光源120发出基色光中的至少一种光的色域的补充光,所述第一光源120发出的基色光与所述补充光按照预设比例出射能够用于调制第二色域范围内的图像。所述色域判断模块170用于接收图像数据并依据所述图像数据判断待显示图像的色域范围,以及依据所述色域范围输出控制信号。所述光源控制器150用于接收所述控制信号并依据所述控制信号控制所述第一光源120及所述第二光源130的开启与关闭,以使得第一光源120及第二光源130出射的光能够调制的色域范围满足所述待显示图像的色域范围。所述光处理元件190可以包括收集透镜系统、中继透镜系统等,所述光处理元件将所述发光装置发出的所述至少两种颜色光与所述补充光进行匀光和/或改变光路,以及对所述至少两种颜色光与所述补充光进行收集、扩散、整形等以使所述至少两种颜色光与所述补充光按照预设光斑大小照射到所述光调制装置160上。所述光调制装置160用于依据所述图像数据分别对所述至少两种颜色光与所述补充光进行图像调制以产生投影图像所需的投影光。可以理解,在变更实施方式中,所述第一光源120可以直接发出至少两种颜色的基色光,从而所述色轮140可以被省略。

所述第一光源120为激发光源,其在所述光源控制器150的控制下发出基色光。所述第一光源120可以设置于所述色轮140的一侧。所述第一光源120可以为蓝色光源,发出蓝色基色光,但是可以理解,所述第一光源120并不限于蓝色光源,其也可以为红色光源、绿色光源、紫外光源等。本实施方式中,所述第一光源120包括蓝色激光器,用于发出蓝色激光作为所述基色光,可以理解,所述第一光源120可以包括一个、两个或多个蓝色激光器,其激光器的数量可以依据实际需要选择。

所述第二光源130为补充光源,其在所述光源控制器150的控制下发出补充光。如图2所示,在一种实施例中,所述第二光源130可以设置于所述色轮140的所述第一光源120所在的一侧,即,所述第一光源120与第二光源130位于所述色轮140的同一侧,所述色轮140为透射式色轮,所述第一光源120与第二光源130发出的光均经由所述色轮140后再射出以提供到所述光调制装置160。如图3所示,在另一种实施例中,所述第二光源130可以设置于所述色轮140的所述第一光源120相反的一侧,即,所述第一光源120与第二光源130位于所述色轮140的不同侧,所述色轮140也为透射式色轮,所述第一光源120发出的光均经由所述色轮140后提供到所述光调制装置160,所述第二光源130发出的光也被提供到所述光调制装置160但不经由所述色轮140。

所述第二光源130可以包括至少一激光器,用于发出至少一种颜色的激光作为所述补充光。如图2与图3所示,所述第二光源130可以包括第一激光器131与第二激光器132,分别发出第一补充光与第二补充光,所述第一补充光与所述第二补充光颜色不同。但是,在变更实施方式中,所述第二光源130也可以只包括一种激光器,只发出一种颜色的补充光;或者,所述第二光源130也可以包括三种激光器,发出三种颜色光补充光。可以理解,所述第二光源130的激光器的种类或补充光的颜色数量可以依据需要拓宽的色域颜色来确定,如需要拓宽红色色域,所述第二光源130可以包括红色激光器发出红色补充光,如需要拓宽绿色色域,所述第二光源130的包括绿色激光器发出绿色补充光,如需要拓宽红色色域与绿色色域,所述第二光源130可以包括红色激光器发出红色补充光,还包括绿色激光器发出绿色补充光。

本实施方式中,所述第一光源120为蓝色激光器,所述第一激光器131与第二激光器132可以分别为红色激光器与绿色激光器。所述第一激光器131与第二激光器132的数量也可以为一个、两个或多个,具体可以依据实际需要选择。

请参阅图4,图4是图1所示色轮140的结构示意图。所述色轮140的沿圆周方向设置的至少两个分段区域141,且所述色轮140可以沿所述色轮140中心旋转,使得所述至少两个分段区域141周期性的位于所述第一光源120发出的基色光所在的光路上,从而所述至少两个分段区域141周期性的射出所述至少两种颜色光。可以理解,所述至少两个分段区域141的大小可以依据实际需要设定为相同或不同。

进一步地,所述基色光照射在所述色轮上形成的光斑跨越两个分段区域时所照射到的区域为轮辐区,所述分段区域中轮辐区之外的区域为非轮辐区。由此,相邻两个分段区域141的非轮辐区141a之间的两个部分轮辐区141b构成所述轮辐区142。

本实施方式中,所述色轮140包括沿圆周方向依次设置的三个分段区域141,分别为第一分段区域b、第二分段区域r、及第三分段区域g,所述第一分段区域b、第二分段区域r及所述第三分段区域g均包括非轮辐区141a及邻近另一分段区域的部分轮辐区141b,因所述色轮140也对应划分为三个非轮辐区141a与三个位于所述非轮辐区141a之间的轮辐区142。所述第一分段区域b用于射出第一颜色光,如蓝色光,当所述第一光源120为蓝色光源时,所述第一分段区域b上可以设置有散射材料,所述第一光源120发出的光可以经由所述第一分段区域b散射后射出。在变更实施方式中,当所述第一光源120为紫外光光源时,所述第一分段区域b上可以设置有第一波长转换材料,所述第一光源120发出的光可以激发所述第一波长转换材料而产生所述第一颜色光。

所述第二分段区域r用于射出第二颜色光,如红色光,所述第二分段区域r上可以设置有第二波长转换材料,如红色荧光粉,所述光源120发出的光可以激发所述第二波长转换材料而产生所述第二颜色光,即红色光;所述第三分段区域g用于射出第三颜色光,如绿色光,所述第三分段区域g上可以设置有第三波长转换材料,如绿色荧光粉,所述光源120发出的光可以激发所述第三波长转换材料而产生所述第三颜色光,即绿色光。

可以理解,所述色轮140也可以为反射式色轮或者半透射半反射式色轮(如部分分段区域为透射区域,另一部分分段区域为反射区域),所述第一光源120与所述第二光源130跟所述色轮的光路、位置关系也可以依据实际需要设计调整,此处就不再赘述不同类型色轮与所述第一光源120与所述第二光源130的光路、位置关系。

所述光调制装置160位于所述色轮140发出的光以及所述第二光源130发出的光的光路上,所述光调制装置160还接收图像数据data并依据图像数据data调制所述色轮140发出的光与所述第二光源130发出的光以产生投影光。所述光调制装置160为空间光调制器,如可以为dmd光调制器但不限于dmd光调制器。所述投影镜头180接收所述光调制装置160发出的投影光进行投影显示。

所述色域判断模块170也用于接收所述图像数据data,并依据所述图像数据data判断所述图像数据对应的待显示图像的色域范围,以及判断所述图像数据data对应的色域范围是否落在所述第一色域范围f1内。其中,如图5所示,所述第一色域范围f1可以为所述至少两种颜色的光可以展示的色域范围,如dci色域范围,具体如色域范围dci709,具体地,在一种实施方式中,所述至少两种颜色的光可以包括所述第一光源120的蓝色激光激发所述色轮140上的红色、绿色波长转换材料产生的红色荧光与绿色荧光,以及所述色轮140透射、散射或反射的所述第一光源120的蓝色激光。由于所述至少两种颜色的光中,所述红色荧光与绿色荧光是激发波长转换材料获得的,而不是纯色的激光,因此,所述至少两种颜色的光中红色光与绿色光的色域较窄,仅能展现dci709的色域范围(即第一色域范围),而所述色轮射出的蓝色光为所述第一光源120发出的蓝色激光,因此一般不存在蓝色光色域较窄的问题,因此本实施方式中,所述第二光源130包括红色激光器与绿色激光器分别发出红色激光与绿色激光的补充光来拓宽色域即可。

经设置所述第二光源130后,所述第二光源130发出的补充光可以发出超过所述第一色域范围f1的光,具体地,所述第二光源130发出的补充光可以展现rec色域范围,如色域范围rec2020,所述rec色域范围可以比所述第一色域范围f1宽,如rec2020的色域范围。定义第二色域范围f,所述第二色域范围f2为所述第一色域范围f1以外的rec色域范围,且为所述补充光可以展示的色域范围。

可以理解,所述色域判断模块170可以分析所述图像数据data的各基色图像数据的灰阶值来计算所述各基色图像数据混合后的色域值,从而判断所述色域值落在第一还是第二色域范围。所述色域判断模块170可以集成在所述投影系统100的图像数据处理模块中,所述图像数据处理模块接收到所述图像数据data对所述图像数据data进行解压等处理,并进一步基于基色图像数据的灰阶值来计算所述色域值以判断所述待显示图像的色域范围。

可以理解,所述第一光源120发出的基色光与所述第二光源130发出的补充光的预设比例可以依据实际需要设定,所述预设比例可以理解为一个色轮周期内所述第一光源120发出的基色光与所述第二光源130发出的补充光的光量比例,具体地,所述预设比例可以依据图像数据的色域判断结果来调整,如所述图像数据中大部分的像素的色域值落在第二色域范围内,则可以调高所述第二光源130发出的补充光的比例。

若所述色域判断模块170依据所述图像数据data判断待显示图像的色域范围落在第一色域范围f1内,所述色域判断模块170可以发出第一控制信号至所述光源控制器150,所述光源控制器150依据所述第一控制信号控制所述第一光源120开启及控制所述第二光源130关闭,所述光调制装置160依据所述图像数据调制所述色轮140发出的光产生投影光。

若所述色域判断模块170依据所述图像数据data判断待显示图像的色域范围的至少部分在所述第二色域范围f,所述色域判断模块170可以发出第二控制信号至所述光源控制器150,所述光源控制器150依据所述第二控制信号控制所述第一光源120与所述第二光源130开启,所述光调制装置160依据所述图像数据分别调制所述色轮140发出的光与所述补充光产生投影光。可以理解,所述色轮140发出的光包括所述转换光(如黄色受激光)及没有经过转换的光(如蓝色基色光)。本实施方式中,所述光源控制器150依据所述第二控制信号控制所述第一光源120与第二光源130分时开启,所述光调制装置160依据所述图像数据分时调制所述色轮140射出的光与所述补充光产生投影光。

具体地,如图4与图6所示,所述色轮140旋转一周的时间定义为一个色轮周期t,每个色轮周期t内,每个分段区域141的非轮辐区141a对应时间段为非轮辐期t1,每个分段区域141在所述非轮辐期t1接收所述第一光源120的光并射出对应的一种颜色光,相邻两个非轮辐期t1之间的时间段为对应所述轮辐区142的轮辐期t2。每个色轮周期t可以包括至少两个非轮辐期t1及至少两个轮辐期t2,本实施方式中,每个色轮周期t包括三个非轮辐期t1与三个轮辐期t2,所述非轮辐期t2与所述轮辐期t1交替设置。

每个色轮周期t对应的图像数据为一帧图像数据,所述一帧图像数据通常包括三子帧基色图像数据。可以理解,所述基色指红色、绿色与蓝色,所述三子帧基色图像数据为红色子帧图像数据、绿色子帧图像数据与蓝色子帧图像数据。

若所述色域判断模块170判断所述三子帧基色图像数据中一子帧基色图像数据对应的待显示图像的色域范围落在第一色域范围f1内,所述三子帧基色图像数据分别与所述三个非轮辐期t1相对应,所述色域判断模块170发出控制信号至所述光源控制器150从而经由所述光源控制器150控制所述第一光源120在对应的非轮辐期t1开启及控制所述第二光源130在对应的非轮辐期t1关闭,所述色轮140在对应的非轮辐期t1接收所述第一光源120发出的光并射出对应所述子帧基色图像数据的光,所述光调制装置160在对应的非轮辐期t1依据所述子帧基色图像数据调制所述色轮发出的光产生投影光。进一步地,所述第一光源120在所述色轮周期t的轮辐期t2可以关闭,所述第二光源130则在所述轮辐期t2也处于关闭状态,即,若所述图像数据落在第一色域范围f1内,所述第一光源120可以在所述色轮周期t的非轮辐期t1开启,所述第二光源130在所述色轮周期t内的非轮辐期t1与轮辐期t2均关闭。

若所述色域判断模块170判断所述三子帧基色图像数据中一子帧基色图像数据对应的待显示图像的色域范围落在第二色域范围f内(如红色子帧图像数据或绿色子帧图像数据对应的色域范围落在第二色域范围f内),所述色域判断模块170发出控制信号至所述光源控制器150从而经由所述光源控制器150控制所述第一光源120在对应的非轮辐期t1开启以及控制所述第二光源130在对应的非轮辐期关闭t1,所述色轮140发出对应所述子帧基色图像数据的颜色光(如红色光、绿色光、或包含红色或绿色光成分的其他颜色光),所述光调制装置160在所述非轮辐期t1依据所述子帧基色图像数据调制所述色轮140发出的光产生至少部分投影光;所述色域判断模块170发出的控制信号还经由所述光源控制器150控制所述第一光源120在对应的轮辐期t2关闭以及控制所述第二光源130在所述色轮周期t的一轮辐期t2开启,所述第二光源130发出对应所述子帧基色图像数据的补充光(如红色激光或绿色激光),所述光调制装置160在所述轮辐期t2依据所述子帧基色图像数据调制所述补充光产生另一部分投影光。所述投影镜头180依序依据所述非轮辐期t1的部分投影光以及所述轮辐期t2的另一部分投影光显示所述子帧基色图像数据对应的投影图像(如红色图像或绿色图像)。

可见,由于所述第二光源130发出的补充光的色域较宽,可以展示超出所述第一色域范围f1的第一色域范围f2的色彩,所述光调制装置160调制所述补充光后射出的投影光的色域较宽,从而也可以展示超出所述第一色域范围f1的第一色域范围f2的色彩,更有效的还原所述图像数据的颜色,使得投影图像的色彩更逼真。

若所述色域判断模块170判断所述三子帧基色图像数据中两个子帧基色图像数据对应的色域范围落在第二色域范围f内(如红色子帧图像数据与绿色子帧图像数据对应的色域范围落在第二色域范围f内),所述色域判断模块170发出控制信号至所述光源控制器150从而经由所述光源控制器150控制所述第一光源120在对应的两个非轮辐期t1开启以及控制所述第二光源130在对应的两个非轮辐期t2关闭,所述色轮140顺序发出对应所述子帧基色图像数据的颜色光(如红色光、绿色光、或包含红色或绿色光成分的其他颜色光),所述光调制装置160在对应的两个非轮辐期t1依据所述两个子帧基色图像数据调制所述色轮140发出的光产生至少部分投影光;所述色域判断模块170发出的控制信号还经由所述光源控制器150控制所述第一光源120在轮辐期t2关闭以及控制所述第二光源130的第一激光器131在所述色轮周期t的第一轮辐期t2开启,所述第二光源130发出第一补充光(如红色激光r1),所述光调制装置160在所述第一轮辐期t2依据所述子帧基色图像数据调制所述第一补充光产生另一部分投影光。所述色域判断模块170发出的控制信号还经由所述光源控制器150控制所述第二光源130的第二激光器132在所述色轮周期t的第二轮辐期t2开启,所述第二光源130发出第二补充光(如绿色激光g1),所述光调制装置160在所述第二轮辐期t2依据所述子帧基色图像数据调制所述第二补充光产生再一部分投影光。所述投影镜头180依序依据所述非轮辐期t1的部分投影光以及所述第一与第二轮辐期t2的两部分投影光显示所述两个子帧基色图像数据对应的投影图像。

可见,当两个子帧基色图像数据对应的色域范围落在第二色域范围f内时,所述第二光源130在不同的轮辐期t2分时发出第一补充光与第二补充光,所述光调制装置160分时依据所述两个子帧基色图像数据调制所述第一补充光与第二补充光,由于所述第二光源130发出的第一与第二补充光的色域较宽,可以展示超出所述第一色域范围f1的第二色域范围f的色彩,所述光调制装置160调制所述补充光后射出的投影光的色域较宽,从而也可以展示超出所述第一色域范围f1的第二色域范围f的色彩,更有效的还原所述图像数据data的颜色,使得投影图像的色彩更逼真。

与现有技术相比较,所述投影系统100中,所述第二光源130可以发出补充光以拓宽所述投影系统100的色域,所述色域判断模块170依据图像数据data判断待显示图像的色域范围,并依据判断结果输出控制信号来控制所述第一光源120及所述第二光源130的开启与关闭,从而所述光调制装置160对所述色轮140发出的光与所述补充光进行图像调制以产生投影图像所需的投影光,所述第二光源130发出的补充光能够对所述投影系统100的色域进行有效拓宽。

所述色域判断模块170依据所述图像数据data判断色域范围及控制所述两个光源120与130的开启与关闭,还可以依据所述图像数据的色域范围来选择调制所述至少两种颜色光与所述补充光中的哪一种光,从而使得所述图像数据data的色域范围与所述光调制装置160调制的光相适应,从而有效改善画面颜色失真现象,所述投影系统100的色域范围较宽、画面颜色逼真、显示效果较好。

第二实施方式

请参阅图7、图8,图7是本发明第二实施方式的投影系统200的方框示意图,图8是本发明第二实施方式的投影系统200的色轮240结构示意图。所述第二实施方式的投影系统与第一实施方式的投影系统类似,也就是说,上述对所述第一实施方式的多数描述基本上可以用于所述第二实施方式,二者的区别主要在于:色轮240的结构、光调制装置的空间光调制器的数量、光源与空间光调制器的驱动时序有所不同。可以理解,以下主要针对所述第二实施方式与第一实施方式区别的部分进行描述,而对于第二实施方式与第一实施方式相同的部分就不再赘述。

具体地,如图8所示,所述第二实施方式中,所述色轮240包括沿圆周方向依次设置的两个分段区域241,分别为第一分段区域b与第二分段区域y。所述第一分段区域b用于射出第一颜色光,如蓝色光,当所述第一光源220为蓝色光源时,所述第一分段区域b上可以设置有散射材料,所述第一光源220发出的光可以经由所述第一分段区域b散射后射出;当所述第一光源220为紫外光源时,所述第一分段区域b上可以设置有第一波长转换材料,所述第一光源200发出的光可以激发所述第一波长转换材料而产生所述第一颜色光,如蓝色光。所述第二分段区域y用于射出第二颜色光,如黄色光,所述第二分段区域y上可以设置有第二波长转换材料,如黄色荧光粉,所述第一光源220发出的光可以激发所述第二波长转换材料而产生所述第二颜色光,即黄色光。

进一步地,在图8所示的实施方式中,所述第一分段区域b、第二分段区域y均包括非轮辐区241a及邻近另一分段区域的部分轮辐区241b。其中,所述第一分段区域b与所述第二分段区域y的非轮辐区241a之间的两个部分轮辐区241b可以定义为一轮辐区242;所述第二分段区域y与所述第一分段区域b的非轮辐区241a之间的另外两个部分轮辐区241b可以定义为另一轮辐区242。

进一步地,所述第二实施方式中,所述投影系统200包括两个空间光调制器:第一空间光调制器261与第二空间光调制器261。其中,所述第一空间光调制器261可以用于依据所述三子帧基色图像数据中的第一子帧基色图像数据调制图像,所述第二空间光调制器262用于依据调制所述三子帧基色图像数据中的第二与第三子帧基色图像数据调制图像。

依据图9所示,本实施方式中,每个色轮周期t包括两个非轮辐期t1与两个轮辐期t2。所述三子帧基色图像数据分别与所述两个非轮辐期t1相对应,即其中一个非轮辐期t1对应两个子帧基色图像数据(如第一非轮辐期t1对应红色子帧图像数据与绿色子帧图像数据),所述色轮也在所述非轮辐期t1发出所述两个子帧图像数据对应的颜色光(如第二分段区域y发出黄色光),所述第一空间光调制器261依据对应一子帧基色图像数据(如红色子帧图像数据)在所述非轮辐期t1调制所述色轮240发出的光产生投影光,所述第二空间光调制器262依据另一子帧基色图像数据(如绿色子帧图像数据)在同一非轮辐期t1调制所述色轮240发出的光产生投影光。另一非轮辐期t1则与再一子帧基色图像数据(如蓝色子帧图像数据)相对应,所述色轮240也在所述另一非轮辐期t1发出所述再一子帧图像数据对应的颜色光(如第一分段区域b发出蓝色光),所述第二空间光调制器262还依据所述再一子帧基色图像数据在所述另一非轮辐期t1调制所述色轮240发出的光产生投影光。

可以理解,如图9所示,若色域判断模块270判断所述三子帧基色图像数据对应的待显示图像的色域范围均落在第一色域范围f1内,由于不需要通过第二光源130即可展现所述三子帧图像数据对应的色域范围,因此在所述三子帧基色图像数据对应的整个色轮周期t内,在所述色域判断模块270输出至所述光源控制器250的控制信号的控制下,所述第二光源230可以始终关闭,所述第一光源220则可以在非轮辐期t1开启而在轮辐期t2关闭。其中,在所述第一光源220在所述轮辐期t2关闭可以避免在所述轮辐期t2开启容易出现的色轮同时发出两种颜色的光导致的轮辐效应,减少轮辐效应造成的图像颜色失真,当然,当这种颜色失真的影响不大或者不被考虑时,所述第一光源220在所述轮辐期t2开启也是可以的。

如图10所示,若所述色域判断模块270判断所述三子帧基色图像数据中一子帧基色图像数据对应的待显示图像的色域范围落在第二色域范围f内(如红色子帧图像数据对应的色域范围落在第二色域范围f内),所述色域判断模块270发出控制信号经由所述光源控制器250控制所述第一光源220在对应的非轮辐期t1开启以及控制所述第二光源230在对应的非轮辐期t1关闭,所述色轮240发出对应所述子帧基色图像数据的颜色光(红色光;或包含红色光成分的其他颜色光,如黄色光),所述第一空间光调制器261在所述非轮辐期t1依据所述子帧基色图像数据(如绿色子帧图像数据)调制所述色轮240发出的光产生至少部分投影光,所述第二空间光调制器262在所述非轮辐期t1依据另一子帧基色图像数据(如红色子帧图像数据)调制所述色轮发出的光产生另一部分投影光。

进一步地,所述色域判断模块270发出的控制信号还经由所述光源控制器250控制所述第一光源220在所述色轮周期t的一个或两个轮辐期t2关闭以及控制所述第二光源230在所述色轮周期t的一个或两个轮辐期t2开启,所述第二光源230发出对应所述子帧基色图像数据的补充光(如红色激光),所述第二空间光调制器262在所述轮辐期t2依据所述子帧基色图像数据调制所述补充光产生再一部分投影光。

所述色域判断模块270发出的控制信号还经由所述光源控制器250控制所述第一光源220在色轮周期t的另一非轮辐期t1开启以及控制所述第二光源230在所述另一非轮辐期t1关闭,所述色轮240发出再一子帧基色图像数据(如蓝色子帧图像数据)对应的颜色光(如蓝色光),所述第二空间光调制器262在所述另一非轮辐期t1依据所述再一子帧基色图像数据(如蓝色子帧图像数据)调制所述色轮240发出的光产生投影光。

如图11所示,若所述色域判断模块270判断所述三子帧基色图像数据中两个子帧基色图像数据对应的待显示图像的色域范围落在第二色域范围f内(如红色子帧图像数据与绿色子帧图像数据对应的色域范围均落在第二色域范围f内),所述色域判断模块270发出控制信号经由所述光源控制器250控制所述第一光源220在对应的第一非轮辐期t1开启以及控制所述第二光源230在所述第一非轮辐期t1关闭,所述色轮240发出对应所述两个子帧基色图像数据的颜色光(如包含红色光与绿色光成分的黄色光),所述第一空间光调制器261在所述第一非轮辐期t1依据所述一子帧基色图像数据(如绿色子帧图像数据)调制所述色轮240发出的光产生至少部分投影光,所述第二空间光调制器262在所述第一非轮辐期t1依据另一子帧基色图像数据(如红色子帧图像数据)调制所述色轮240发出的光产生另一部分投影光。

进一步地,所述色域判断模块270发出的控制信号还经由所述光源控制器250控制所述第一光源220在所述色轮周期t的轮辐期t2关闭以减小轮辐效应,以及控制所述第二光源220的第一激光器(如红色激光器)在所述色轮周期t的一个或两个轮辐期t2开启发出第一补充光,所述第二空间光调制器262在所述一个或两个轮辐期t2调制所述第一补充光(如红色激光)而产生投影光。

更进一步地,所述色域判断模块270发出的控制信号还经由所述光源控制器250控制所述第二光源220的第二激光器(如绿色激光器)在所述色轮周期t的(一个或两个)轮辐期t2或不同于所述第一非轮辐期t1的第二非轮辐期t1'开启发出第二补充光(如绿色激光),所述第一空间光调制器261在所述色轮周期t的一个或两个轮辐期t2或不同于所述第一非轮辐期t1的第二非轮辐期t1'依据所述再一子帧图像数据(蓝色子帧图像数据)调制所述第二补充光以产生投影光。本实施方式中,所述色域判断模块270还控制所述第二光源230的第二激光器在所述色轮周期t的至少一个轮辐期t2及第二非轮辐期t1'的部分时段开启发出第二补充光(如绿色激光),所述第一空间光调制器261在所述色轮周期t的至少一个轮辐期t2及第二非轮辐期t1'的部分时段依据所述再一子帧图像数据(蓝色子帧图像数据)调制所述第二补充光以产生投影光。可以理解,所述第一非轮辐期t1与所述第二非轮辐期t1'为不同的两个非轮辐期。

可以理解,本实施方式中,所述第一补充光为红色激光r1,其主要在所述轮辐期t2提供到对应的空间光调制器(如第二空间光调制器262),这样可以保证所述第一补充光与所述第二空间光调制器262调制的色轮240发出的光(如红色光及蓝色光)分时被调制,避免时序混乱;所述第二补充光为绿色激光g1,其可以在所述色轮240未发出带有绿色光成分的任意时段(即轮辐期或所述色轮未发出带有绿色光成分的光的非轮辐期)提供至对应的空间光调制器(如第一空间光调制器261),这样即可保证所述第二补充光(如绿色激光)与所述第一空间光调制器261调制的色轮发出的光(如绿色光)分时被调制,避免时序混乱。

可以理解,在第二实施方式的一种变更实施方式中,如图12所示,所述色轮240的两个分段区域可以分别为第一分段区域c与第二分段区域y,所述第一分段区域c可以承载青色荧光粉发出青色光,即蓝色光与绿色光的混合光,所述第二分段区域y可以承载黄色荧光粉发出黄色光。对应地,所述第一空间光调制器261可以在所述第一分段区域c发出青色光时依据所述绿色子帧图像数据调制所述第一分段区域c发出青色光产生投影光,所述第二空间光调制器262可以在所述第一分段区域c发出青色光时依据所述蓝色子帧图像数据调制所述第一分段区域c发出青色光产生投影光。具体地,在调制前,需要将青光进行过滤,分别过滤出蓝色光和绿色光,第一空间光调制器依据绿色子帧图像数据调制过滤得到的绿色光以产生投影光,第二空间光调制器依据所述蓝色子帧图像数据调制过滤得到的蓝色光以产生投影光。所述第二空间光调制器262还在所述第二分段区域y发出黄色光时,依据红色子帧图像数据调制所述黄色光而产生投影光,或者,同时依据红色子帧图像数据和绿色子帧图像数据调制所述黄色光而产生投影光。

此外,上述实施方式中,所述第一空间光调制器261调制所述绿色子帧图像数据,所述第二空间光调制器262分时调制所述红色子帧图像数据与蓝色子帧图像数据。但是,在变更实施方式中,所述第一空间光调制器261也可以分时调制所述绿色子帧图像数据与红色子帧图像数据,所述第二空间光调制器262则调制所述蓝色子帧图像数据,或者所述第一空间光调制器分时调制所述绿色子帧图像数据与蓝色子帧图像数据,所述第二空间光调制器262则调制所述红色子帧图像数据等,并不限于上述,只要能够实现依据所述三子帧基色图像数据分时调制对应所述色轮射出的光即可。

所述第二实施方式及其变更实施方式中,所述色域判断模块270依据图像数据data判断待显示图像的色域范围,并依据判断结果输出控制信号来控制所述第一光源220及所述第二光源230的开启与关闭,从而所述两个空间光调制器261、262对所述至少两种颜色光与所述补充光进行图像调制以产生投影图像所需的投影光,所述第二光源230发出的补充光不仅对所述投影系统200的色域进行有效拓宽。所述色域判断模块270依据所述图像数据判断色域范围发出控制信号经由所述光源控制器250控制所述两个光源220、230的开启与关闭,还可以依据所述图像数据data的色域范围来选择调制所述至少两种颜色光与所述补充光中的哪一种光,从而使得所述图像数据data的色域范围与所述空间光调制器261、262调制的光相适应,从而有效改善画面颜色失真现象,所述投影系统的色域范围较宽、画面颜色逼真、显示效果较好。

以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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