一种投影系统及其色域控制方法与流程

技术特征：

1.一种投影系统，包括光源和控制系统，其特征在于，所述光源提供时序出射的至少四种色光，包括第一色光、第二色光、第三色光和第四色光；所述控制系统包括解码部、信号转换部和空间光调制器；

所述解码部用于将待显示的数据解析为第一基色光信号、第二基色光信号和第三基色光信号；所述信号转换部用于将所述第一基色光信号转换为第一控制信号和第二控制信号，将第二基色光信号转换为第三控制信号，将第三基色光信号转换为第四控制信号；

空间光调制器在所述第一控制信号的作用下对入射在其上的第一色光进行调制，在第二控制信号作用下对入射在其上的第二色光进行调制，在第三控制信号的作用下对入射在其上的第三色光进行调制，在第四控制信号的作用下对入射在其上的第四色光进行调制；

所述第一色光和所述第二色光混合后的亮度与待显示数据解析出来的第一基色光信号亮度相同，所述第一色光和所述第二色光混合后的色坐标与待显示数据析出来的第一基色光信号的色坐标相同；

所述控制系统还包括光源驱动控制部，所述光源驱动控制部通过控制第一色光和第二色光的驱动电流强度或电流占空比调配第一色光和第二色光的亮度比例。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，通过所述信号转换部，将所述第一基色光信号的灰度值配置为a、将所述第一控制信号灰度值配置为b以及将所述第二控制信号灰度值配置为c，所述第一色光和所述第二色光的混合光与所述第一基色光信号在亮度和色坐标上满足如下关系：

$\frac{a}{255}{L_R}^{,}=\frac{b}{255}{L}_R+\frac{c}{255}{L}_0$

$x=\frac{\frac{x_R}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{x_0}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}{\frac{1}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{1}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}$

$y=\frac{\frac{b}{255}\·L_R+\frac{c}{255}\·L_0}{\frac{1}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{1}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}$

其中L_R'为第一基色光信号的最大亮度，L_R为第一色光的最大亮度，L_O为第二色光的最大亮度，第一基色光信号的色坐标为(x,y)，第一色光色坐标为(x_R,y_R)，第二色光色坐标为(x_O,y_O)。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，通过所述信号转换部将所述第一基色光信号的灰度值、所述第一控制信号灰度值和第二控制信号灰度值配置为同一值a，所述第一色光和所述第二色光的混合光与所述第一基色光信号在亮度和色坐标上满足如下关系：

L_R'＝L_R+L_O

$x=\frac{\frac{x_R}{y_R}{L}_R+\frac{x_0}{y_0}{L}_0}{\frac{1}{y_R}{L}_R+\frac{1}{y_0}{L}_0}$

$y=\frac{L_R+L_0}{\frac{1}{y_R}{L}_R+\frac{1}{y_0}{L}_0}$

其中L_R'为第一基色光信号的最大亮度，L_R为第一色光的最大亮度，L_O为第二色光的最大亮度，第一基色光信号的色坐标为(x,y)，第一色光色坐标为(x_R,y_R)，第二色光色坐标为(x_O,y_O)。

4.根据权利要求1所述投影系统，其特征在于，所述光源驱动控制部还控制第三色光或者第四色光的驱动电流强度或者占空比，使待显示数据达到预定的白平衡；或，所述信号转换部还配置第三控制信号的灰度值调整第三色光亮度和配置第四控制信号的灰度值调整第四色光的亮度，使待显示数据达到预定的白平衡。

5.根据权利要求1所述投影系统，其特征在于，所述信号转换部为所述空间光调制器的控制系统DDP或者为独立于所述空间光调制器的信号转换装置。

6.根据权利要求1所述投影系统，其特征在于，所述第一色光为红光，所述第二色光为橙光，所述第三色光为绿光，所述第四色光为蓝光；所述第一基色光信号为红光，所述第二基色光信号为绿光，所述第三基色光信号为蓝光。

7.根据权利要求1所述投影系统，其特征在于，所述第一色光为绿光，所述第二色光为青绿光，所述第三色光为红光，所述第四色光为蓝光；所述第一基色光信号为绿光，所述第二基色光信号为红光，所述第三基色光信号为蓝光。

8.根据权利要求1至7任一项所述投影系统，其特征在于，所述光源包括激发光源、第一单色发光光源和置于所述光源光轴上的可旋转色轮，所述色轮包括依次设置的透明扩散段、橙色荧光粉段、绿色荧光粉段和散射段。

9.根据权利要求8所述投影系统，其特征在于，所述激发光源为蓝光激光器，所述第一单色发光光源为红光激光器，所述蓝光激光器在所述色轮的橙色荧光粉段、绿色荧光粉段或散射段处于光源光轴上时开启；所述红光激光器在所述扩散透明段处于光源光轴上时开启。

10.根据权利要求9所述投影系统，其特征在于，所述蓝光激光器发出的蓝色激光主波长为445nm，所述红激光器发出的红激光的主波长为638nm。

11.根据权利要求1所述投影系统，其特征在于，所述光源还出射第五色光，所述第五色光紧接第三色光时序出射，所述信号转换部还将所述第二基色光信号转换为第三控制信号和第五控制信号；空间光调制器在所述第五控制信号的作用下对入射在其上的第五色光进行调制；其特征在于，所述第三色光和所述第五色光混合后的亮度与待显示数据解析出来的第二基色光信号亮度相同，所述第三色光和所述第五色光混合后的色坐标与待显示数据解析出来的第二基色光信号的色坐标相同。

12.根据权利要求11所述投影系统，其特征在于，所述第一色光为红光，所述第二色光为橙光，所述第三色光为绿光，所述第四色光为蓝光，第五色光为青绿光；所述第一基色光信号为红光，所述第二基色光信号为绿光，所述第三基色光信号为蓝光。

13.根据权利要求1、11或12所述投影系统，其特征在于，所述光源包括激发光源、第一单色发光光源、第二单色发光光源和置于所述光源光轴上的可旋转色轮，所述色轮包括依次设置的第一透明扩散段、橙色荧光粉段、绿色荧光粉段、第二透明扩散段和散射段。

14.根据权利要求13所述的投影系统，其特征在于，所述激发光源为蓝光激光器，所述第一单色发光光源为红光激光器，所述第二单色发光元件为青绿光激光器；所述蓝光激光器在所述色轮的橙色荧光粉段、绿色荧光粉段或散射段处于光源光轴上时开启；所述红光激光器在所述第一扩散透明段处于光源光轴上时开启，所述青绿光激光器在所述第二透明扩散段处于光源光轴上开启。

15.根据权利要求14所述投影系统，其特征在于，所述蓝光激光器发出的蓝色激光主波长为445nm，所述红光激光器发出的红激光的主波长为638nm，所述青绿光激光器发出的青绿激光的主波长为530nm。

16.一种投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述投影系统包括光源和控制系统，所述光源提供时序出射的至少四种色光，包括第一色光、第二色光、第三色光和第四色光；

所述控制系统包括解码部、信号转换部和空间光调制器，所述解码部用于将待显示的数据解析为第一基色光信号、第二基色光信号和第三基色光信号；所述信号转换部用于将 所述第一基色光信号转换为第一控制信号和第二控制信号，将第二基色光信号转换为第三控制信号，将第三基色光信号转换为第四控制信号；

空间光调制器在所述第一控制信号的作用下对入射在其上的第一色光进行调制，在第二控制信号作用下对入射在其上的第二色光进行调制，在第三控制信号的作用下对入射在其上的第三色光进行调制，第四控制信号的作用下对入射在其上的第四色光进行调制；

所述第一色光和所述第二色光混合后的亮度与待显示数据解析出来的第一基色光信号亮度相同，所述第一色光和所述第二色光混合后的色坐标与待显示数据析出来的第一基色光信号的色坐标相同；

所述控制系统还包括光源驱动控制部，所述光源驱动控制部通过控制第一色光和第二色光的驱动电流强度或电流占空比调配第一色光和第二色光的亮度比例。

17.根据权利要求16所述的投影系统的色域控制方法，其特征在于，通过所述信号转换部，将所述第一基色光信号的灰度值配置为a、将所述第一控制信号灰度值配置为b以及将所述第二控制信号灰度值配置为c，所述第一色光和所述第二色光的混合光与所述第一基色光信号在亮度和色坐标上满足如下关系：

$\frac{a}{255}{L_R}^{,}=\frac{b}{255}{L}_R+\frac{c}{255}{L}_0$

$x=\frac{\frac{x_R}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{x_0}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}{\frac{1}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{1}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}$

$y=\frac{\frac{b}{255}\·L_R+\frac{c}{255}\·L_0}{\frac{1}{y_R}\·\frac{b}{255}\·L_R+\frac{1}{y_0}\·\frac{c}{255}\·L_0}$

其中L_R'为第一基色光信号的最大亮度，L_R为第一色光的最大亮度，L_O为第二色光的最大亮度，第一基色光信号的色坐标为(x,y)，第一色光色坐标为(x_R,y_R)，第二色光色坐标为(x_O,y_O)。

18.根据权利要求17所述的投影系统的色域控制方法，其特征在于，通过所述信号转换部将所述第一基色光信号的灰度值、所述第一控制信号灰度值和第二控制信号灰度值配置为同一值a，所述第一色光和所述第二色光的混合光与所述第一基色光信号在亮度和色坐标上满足如下关系：

L_R'＝L_R+L_O

$x=\frac{\frac{x_R}{y_R}{L}_R+\frac{x_0}{y_0}{L}_0}{\frac{1}{y_R}{L}_R+\frac{1}{y_0}{L}_0}$

$y=\frac{L_R+L_0}{\frac{1}{y_R}{L}_R+\frac{1}{y_0}{L}_0}$

其中L_R'为第一基色光信号的最大亮度，L_R为第一色光的最大亮度，L_O为第二色光的最大亮度，第一基色光信号的色坐标为(x,y)，第一色光色坐标为(x_R,y_R)，第二色光色坐标为(x_O,y_O)。

19.根据权利要求16所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述光源驱动控制部还控制第三色光或者第四色光的驱动电流强度或者占空比，使待显示数据达到预定的白平衡；或，所述信号转换部还配置第三控制信号的灰度值调整第三色光亮度和配置第四控制信号的灰度值调整第四色光的亮度，使待显示数据达到预定的白平衡。

20.根据权利要求16所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述信号转换部为所述空间光调制器的控制系统DDP或者为独立于所述空间光调制器的信号转换装置。

21.根据权利要求16所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述第一色光为红光，所述第二色光为橙光，所述第三色光为绿光，所述第四色光为蓝光；所述第一基色光信号为红光，所述第二基色光信号为绿光，所述第三基色光信号为蓝光。

22.根据权利要求16所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述第一色光为绿光，所述第二色光为青绿光，所述第三色光为红光，所述第四色光为蓝光；所述第一基色光信号为绿光，所述第二基色光信号为红光，所述第三基色光信号为蓝光。

23.根据权利要求16至22任一项所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述光源包括激发光源、第一单色发光光源和置于所述光源光轴上的可旋转色轮，所述色轮包括依次设置的透明扩散段、橙色荧光粉段、绿色荧光粉段和散射段。

24.根据权利要求23所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述激发光源为蓝光激光器，所述第一单色发光光源为红光激光器，所述蓝光激光器在所述色轮的橙色荧光粉段、绿色荧光粉段或散射段处于光源光轴上时开启；所述红光激光器在所述扩散透明段处于光源光轴上时开启。

25.根据权利要求24所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述蓝光激光器发出的蓝色激光主波长为445nm，所述红激光器发出的红激光的主波长为638nm。

26.根据权利要求16所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述光源还出射第五色光，所述第五色光紧接第三色光时序出射，所述信号转换部还将所述第二基色光信号转换为第三控制信号和第五控制信号；空间光调制器在所述第五控制信号的作用下对入射在其上的第五色光进行调制；其特征在于，所述第三色光和所述第五色光混合后的亮度与待显示数据解析出来的第二基色光信号亮度相同，所述第三色光和所述第五色光混合后的色坐标与待显示数据解析出来的第二基色光信号的色坐标相同。

27.根据权利要求26所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述第一色光为红光，所述第二色光为橙光，所述第三色光为绿光，所述第四色光为蓝光，第五色光为青绿光；所述第一基色光信号为红光，所述第二基色光信号为绿光，所述第三基色光信号为蓝光。

28.根据权利要求16、26或27所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述光源包括激发光源、第一单色发光光源、第二单色发光光源和置于所述光源光轴上的可旋转色轮，所述色轮包括依次设置的第一透明扩散段、橙色荧光粉段、绿色荧光粉段、第二透明扩散段和散射段。

29.根据权利要求28所述的投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述激发光源为蓝光激光器，所述第一单色发光光源为红光激光器，所述第二单色发光元件为青绿光激光器；所述蓝光激光器在所述色轮的橙色荧光粉段、绿色荧光粉段或散射段处于光源光轴上时开启；所述红光激光器在所述第一扩散透明段处于光源光轴上时开启，所述青绿光激光器在所述第二透明扩散段或所述橙色荧光粉处于光源光轴上开启。

30.根据权利要求29所述投影系统的色域控制方法，其特征在于，所述蓝光激光器发出的蓝色激光主波长为445nm，所述红光激光器发出的红激光的主波长为638nm，所述青绿光激光器发出的青绿激光的主波长为530nm。