本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影显示方法和系统。
背景技术：
投影显示设备通常包括光源，光机和镜头，其中光源为光机提供照明，传统的光源包括汞灯，led光源，以及目前兴起的激光光源。
光机的核心部件是数字微镜器件（digitalmicromirroreddevice,dmd），是一种全数字化的空间光调制器，利用快速开关速度与脉冲宽度调制产生精确的图像颜色和灰度控制。dmd表面布满了二维微镜阵列，每个微镜片相当于投影画面中的一个像素点，各个微镜片都可以自由偏转，微镜片偏转不同的偏转角，就会呈现不同的状态。因此，通过每个微镜片的偏转角度来控制光线的反射，进而实现图像的实时显示。
镜头接收光机dmd反射的光线，通过一组成像镜片投射到投影介质，显示投影图像。
当实现大尺寸投影时，通常是将多台投影设备拼接，如图1所示，并同步控制实现多画面拼接的显示。但上述方案中用的投影设备较多，一方面成本高，另一方面需要兼顾不同投影设备间显示参数以及同步控制的一致性，控制相对复杂。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种投影显示方法和系统，通过一台投影设备即可实现投影画面的拼接显示，解决了现有技术中拼接显示画面过程中控制复杂，成本高的技术问题。
本发明目的通过以下技术方案实现：
首先，本发明实施例方案提供了一种投影显示方法，
接收光源发出的第一角度光束；
根据第一画面内容对所述第一角度光束进行调制；
将调制后的第一角度光束投射形成第一投影图像；
接收光源发出的第二角度光束，其中，所述第一角度光束和第二角度光束交替发出；
根据第二画面内容对所述第二角度光束进行调制；
将调制后的第二角度光束投射形成第二投影图像；
其中，所述第一投影图像和所述第二投影图像拼接形成一幅完整图像。
以及，本发明实施例方案还提供了一种投影显示系统，包括：光源、光机和镜头，其中，
所述光源，用于交替发出第一角度光束和第二角度光束，为所述光机提供照明；
所述光机，用于接收所述第一角度光束和第二角度光束，并分别根据第一画面和第二画面内容对第一角度光束和第二角度进行调制；
所述镜头，用于分别将经调制后的第一角度光束和第二角度光束投射至投影屏幕形成第一投影图像和第二投影图像，其中，所述第一投影图像和所述第二投影图像拼接形成一幅完整图像。
本发明实施例至少具有以下优点和有益效果：
本发明实施例技术方案提供的投影显示方法和系统，通过光源输出角度的改变，交替输出第一角度光束和第二角度光束，使不同角度的光源光束为不同的显示画面提供照明，并对应不同的显示画面内容被调制，最终依次成像输出。伴随第一角度和第二角度的交替性，第一投影图像和第二投影图像交替输出，利用人眼视觉暂留，第一投影图像和第二投影图像组成一幅完整的画面，并沿分割方向，投影图像的尺寸得到了倍增，从而利用一台投影显示设备即可实现大尺寸图像的显示，上述方案中，仅需要对光束角度的改变和画面输出的一致性进行同步，控制简便。
附图说明
图1为现有技术提供的一种大尺寸投影显示系统结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种投影显示方法流程图；
图3为本发明实施例提供的一种投影显示系统的结构示意图；
图4a为本发明实施例提供的投影显示系统中一种光源的结构示意图；
图4b为本发明实施例提供的投影显示系统中又一种光源的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的投影显示系统中光机的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的投影显示系统中镜头的结构示意图；
图7(a)、7(b)、7(c)分别为本发明实施例提供的入射光在dmd微镜片处于三种不同状态的反射光线示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种投影显示系统结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种投影显示系统的架构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种投影显示系统的架构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图进一步说明本发明实施例的优点。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供了一种投影画面显示方法，
步骤s1：接收光源发出的第一角度光束；
光源可以为激光光源，也可以是led光源。优选为激光光源，亮度高，色域佳。
步骤s2：根据第一画面内容对所述第一角度光束进行调制。
在步骤s2之前，还包括将一幅待显示图像分割形成第一画面和第二画面，
其中，第一画面和第二画面具体的分割方式比如为左右分割，或者上下分割。
第一角度光束对应为第一画面提供照明，并根据第一画面内容，具体的是每个像素的灰阶rgb分量值确定实际需要的光束中rgb的光量，以形成彩色图像。
具体调制的过程为：根据第一画面内容生成与所述第一画面内容对应的第一驱动信号，该驱动信号用于控制光机中的dmd，数字微镜阵列，前述已经提到，dmd通过多个微小镜片不同角度的翻转实现对不同颜色光的反射，使不同光量的光进入镜头中，因此该驱动信号即为控制每个微小镜片翻转角度和时序的控制信号。根据第一驱动信号，对第一角度光束进行反射，形成与第一画面内容的像素对应的反射光线。也就是，根据画面每个像素的色彩，分别对不同的rgb三基色的光线形成与图像待显示灰阶值对应的光量，这些反射光线最终进入镜头。
步骤s3：将调制后的第一角度光束投射形成第一投影图像；
dmd将对应第一画面内容的反射光线反射入镜头成像组件中，并投射到投影屏幕或者其他投影介质上形成第一投影图像。
步骤s4：接收光源发出的第二角度光束，其中，所述第一角度光束和第二角度光束交替发出；
通过对光源光束的改变，使形成第一角度光束和第二角度光束，并交替，周期性发出。类似步骤s1，第二角度光束将用于显示下面第二画面的显示照明。
步骤s5：根据第二画面内容对所述第二角度光束进行调制；
类似步骤s2，第二角度光束对应为第二画面提供照明，并根据第一画面内容，具体的是每个像素的灰阶rgb分量值确定实际需要的光束中rgb各颜色的光量，以形成彩色图像。
具体调制的过程为：根据第二画面内容生成与所述第二画面内容对应的第一驱动信号，该驱动信号用于控制光机中的dmd，数字微镜阵列，前述已经提到，dmd通过多个微小镜片不同角度的翻转实现对不同颜色光的反射，使不同光量的光进入镜头中，因此该驱动信号即为控制每个微小镜片翻转角度和时序的控制信号。根据第二驱动信号，对第二角度光束进行反射，形成与第二画面内容的像素对应的反射光线。也就是，根据画面每个像素的色彩，分别对不同的rgb三基色的光线形成与图像待显示灰阶值对应的光量，这些反射光线最终进入镜头。
步骤s6：将调制后的第二角度光束投射形成第二投影图像；其中，第一投影图像和第二投影图像拼接形成一幅完整图像。
第一投影图像和第二投影图像交替投射到投影屏幕上，并投影到不同的区域，利用人眼视觉暂留，组成一幅完整的大尺寸的画面。
在上述实施例中，由于dmd中的微镜阵列是在正负12°范围进行翻转的，为了保证前一束光的-12°度反射光线不会影响到后一束光的+12°反射光线，而+12°的反射光线为进入镜头的有效成像所需光线，第一角度光束和第二角度光束之间的夹角不等于48度，优选地，小于48度，即小于2倍的dmd的范围角度范围。
本发明实施例一提供的投影显示方法，通过光源输出角度的改变，交替输出第一角度光束和第二角度光束，使不同角度的光源光束为不同的显示画面提供照明，并对应不同的显示画面内容被调制，最终依次成像输出。伴随第一角度和第二角度的交替性，第一投影图像和第二投影图像交替输出，利用人眼视觉暂留，第一投影图像和第二投影图像组成一幅完整的画面，并沿分割方向，投影图像的尺寸得到了倍增，从而利用一台投影显示设备即可实现大尺寸图像的显示，上述方案中，仅需要对光束角度的改变和画面输出的一致性进行同步，控制简便。
同时，由于通过将一幅待显示图像分割形成第一画面和第二画面，而第一画面和第二画面均通过对应dmd的分辨率进行显示，从而一幅完整画面在分割方向上的分辨率也得到了提升，比如dmd是4k×2k的分辨率，可以理解为，该dmd具有4k×2k个微小镜片，每个小镜片对应着图像中的一个像素。通过现有的单个dmd投影系统成像的图像画面分辨率为4k×2k，而通过本发明实施例提供的投影显示系统成像的图像画面分辨率，当左右拼接时，图像画面分辨率就变成8k×2k，当上下拼接时，图像画面分辨率就变成4k×4k，即单向维度的图像画面分辨率得到了提高。
实施例二
本发明实施例二提供了一种投影画面显示系统，如图3所示，包括，光源1，光机2，镜头3。其中，光源1，用于交替发出第一角度光束和第二角度光束，为光机2提供照明。光机2，用于接收第一角度光束和第二角度光束，并分别根据第一画面和第二画面内容对第一角度光束和第二角度进行调制。镜头3，用于分别将经调制后的第一角度光束和第二角度光束投射至投影屏幕形成第一投影图像和第二投影图像，其中，第一投影图像和第二投影图像拼接形成一幅完整图像。
以下所有通过本发明实施例提供的投影显示系统的成像原理都是相同的，下面以一幅图像的成像来说明本发明实施例提供的投影显示系统的成像原理，其成像原理包括：
首先将待显示的一幅图像分割成两部分图像，根据照射dmd的一种角度光源光线，对应一个部分图像的显示以及显示屏幕的一个成像区域，利用不同角度的光源光线交替为dmd提供照明，由同一dmd分时将需要显示的图像的每一部分图像成像于显示屏幕的每一个确定成像区域，由各个成像区域的图像构成一幅完整图像。
下面结合附图对本发明实施例二进行说明。
在本实施例中，光源1，可以为激光光源，led光源。
如图4a所示，光源1为激光光源，通过在光路中设置可转动的反射镜，光源持续点亮，并通过反射镜的转动，形成不同角度的出射光线，从而形成第一角度光束和第二角度光束。具体地，当光源1包括一个光源11，光源11可以为激光器和荧光轮以及多个光学镜片组成的，由激光和荧光组成的混合光源，也可以是纯激光光源。在光源11光路中设置可按时序旋转的反射镜13，且反射镜13具有第一旋转角度位置和第二旋转角度位置时；光源16持续点亮，并对应第一旋转角度位置和第二旋转角度位置输出第一角度的光线和第二角度的光线，图4a中带虚线箭头表示第二旋转角度位置的反射镜反射的光束，当然，在此情况下，该光源1还可包括光源控制装置（图中未示出）；光源控制装置，用于接收光机2发送的同步控制信号，根据该同步控制信号，控制反射镜13按时序旋转，从而分别位于第一旋转角度位置或第二旋转角度位置。
当然，也可以如图4b所示，光源1由两个成角度设置的子光源组成，包括第一光源11、第二光源12，两个子光源分时点亮，从而也可以交替、周期性输出第一角度光束和第二角度光束。较佳地，如图4b所示，光源1还包括光源控制装置12。其中，第一光源11与第二光源12呈角度设置；光源控制装置12，用于接收光机发送的同步控制信号，根据该同步控制信号，控制第一光源11或第二光源12按时序点亮，分别以第一角度和第二角度、交替发出光线为后端光机2提供照明。
在一具体实施中，光源1包括激光器，荧光轮，滤色轮以及多片透镜和反射镜镜片组成的光路，光源光束最终通过滤色轮时序性输出纯度较高的rgb三基色或者rgby四基色。
光机2，如图5所示，包括dmd数字微镜阵列21，dmd驱动芯片22，其中，dmd接收光源出射的不同角度的光束，并通过多个微小镜片不同的翻转角度确定反射的光量；光机2还包括信号处理系统23，信号处理系统23用于将一幅待显示图像进行分割给多个部分图像，在本实施例中，具体分割形成第一画面和第二画面，第一画面和第二画面可以是基于待显示图像的左右部分分割，也可以是上下部分分割。
当第一画面和第二画面为上下部分分割时，则第一角度光束和第二角度光束具有垂直方向的夹角，当第一画面和第二画面为左右部分分割时，则第一角度光束和第二角度光束具有水平方向的夹角。
dmd驱动芯片根据第一画面和第二画面内容信号生成对应的驱动信号，通俗地讲，就从图像的像素灰阶值信号转换成dmd各个小镜片的翻转角度和时序信号，dmd受控于上述驱动信号进行翻转。
同步控制装置24，用于生成同步控制信号，并将该同步控制信号分别发送给信号处理系统和光源；其中，同步控制信号，用于同步控制光源入射时序以及dmd的翻转时序，具体地，控制光源发出的光线照射所述dmd的时序，与信号处理系统将各部分图像即第一画面或第二画面信号输出给dmd的时序同步。
需要说明的是，同步控制信号还可以通过其他的方式生成，例如，可由即能实现信号处理系统的功能又能实现同步控制装置的功能的某一系统生成。本发明实施例并不限制同步控制信号的生成方式，只要能保证可由同一dmd分时将需要显示的图像的每一部分图像输出至镜头进行成像即可。
镜头3，如图6所示，包括光学合光元件31和一个投影镜头32。其中，光学合光元件31，用于改变dmd21发出的第一画面的每个像素对应的反射光线，和/或dmd21发出的第二画面的每个像素对应的反射光线的方向，使之平行入射到投影镜头32的不同区域；以及，由于经dmd21调制后的第一角度光束和第二角度光束入射至光学合光元件31的角度或位置有差异，光学合光元件31还可以选用匀光元件以匀化进入投影镜头32的光线，使最终投射形成的第一投影图像和第二投影图像的亮度均匀。
所述投影镜头32，用于根据角度成像区域的对应关系，将经过光学合光元件31后的所述dmd21发出的第一画面的每个像素对应的反射光线，在显示屏幕的第一成像区域形成第一投影图像，以及，根据角度成像区域的对应关系，将经过光学合光元件31后的dmd21发出的第二画面的每个像素对应的反射光线，在显示屏幕的第二成像区域成像形成第二投影图像，即，第一投影图像和第二投影图像是分别投射在投影屏幕的不同区域，以及，第一投影图像和第二投影图像拼接形成一幅完整图像。
下面将结合一具体实施详细说明本发明实施例二提供的投影显示系统。
如图8所示，其中，光源1，用于接收同步控制装置24发送的同步控制信号，根据该同步控制信号的时序信号，以第一角度和第二角度、交替发出光线照射dmd21。
光机2中，同步控制装置24，用于生成同步控制信号，并将该同步控制信号分别发送给信号处理系统22和光源1；其中，同步控制信号，用于根据角度图像的对应关系，控制光源1发出的光线照射dmd21的时序，与信号处理系统22将各部分图像输出给dmd21的时序同步；其中，角度图像的对应关系为：第一角度光源光线，对应第一画面的显示，第二角度光源光线，对应第二画面的显示。
信号处理系统22提前将待显示图像分割为第一画面和第二画面，而同步控制装置根据信号处理系统生成的部分图像信号，在本步骤中，即第一画面信号，输出第一画面显示同步的第一角度光束的点亮信号。第二画面信号和第二角度光束的输出方式同上述过程。
dmd21根据第一角度光源光线和第二角度光源光线的输出时序以及角度图像的对应关系，用于接收第一角度光源光线，以及信号处理系统22发送的第一画面信号，并形成与第一画面信号对应的驱动信号，根据该驱动信号，反射第一角度光源光线，形成与第一画面每个像素对应的反射光线，该反射光线经镜头3在显示屏幕的第一成像区域成像形成第一投影图像。以及，接收第二角度光源光线，以及信号处理系统22发送的第二画面，并形成与第二画面对应的驱动信号，根据该驱动信号，反射第二角度光源光线，形成与第二画面每个像素对应的反射光线，该反射光线经镜头3在显示屏幕的第二成像区域成像形成第二投影图像。
具体地，入射到dmd的微镜阵列上的第一角度光源光线与第二角度光源光线之间的夹角小于48度。下面结合图7(a)、7(b)、7(c)来说明其原因：
dmd上的微镜阵列中任一微镜根据偏转角的不同，可分别处于三种状态：flat状态，如图7(a)所示，on状态，如图7(b)所示，和off状态，如图7(c)所示。当微镜未发生偏转时，即处于flat状态；当微镜偏转+12°时，即处于on的状态；当微镜偏转-12°时，即处于off的状态。当某一光线以任意角度入射到微镜上，根据光的反射原理，微镜偏转+12°的反射光线与微镜偏转-12°的反射光线之间的夹角为48度。dmd投影系统一般利用on状态的反射光线来成像，off状态的反射光线不用来成像，一般使用光吸收器吸收off状态的反射光线，假设两个光束的光线以不同的角度入射到dmd的微镜阵列上，且第一角度光源光线与第二角度光源光线之间的夹角等于48度，根据光的反射原理，这时一种角度光源光线在微镜偏转-12°的反射光线与另一种角度光源光线在微镜偏转+12°的反射光线则产生重叠，而此方向上的反射光线会被吸收，即一种角度光源光线在微镜偏转+12°的反射光线被吸收，则造成了有效光线的损失，从而降低了成像亮度，因此入射到dmd的微镜阵列上的第一角度光源光线与第二角度光源光线之间的夹角不等于48度。优选地，考虑到光源和镜头体积具体设置，第一角度光束和第二角度光束两束光的夹角角度小于48度，以保证前一束光的-12度反射光线不会影响到后一束光的+12度反射光线。
其中，dmd驱动芯片23分别用于根据第一画面内容和第二画面内容生成对应的第一驱动信号和第二驱动信号，dmd21分别受控于第一驱动信号，对第一角度光束进行反射，形成与第一画面内容的像素对应的反射光线，以及受控于第二驱动信号，对第二角度光束进行反射，形成与第二画面内容的像素对应的反射光线。
此外，假设dmd是4k×2k的分辨率，可以理解为，该dmd具有4k×2k个微小镜片，每个小镜片对应着图像中的一个像素。通过现有的单个dmd投影系统成像的图像画面分辨率为4k×2k，而通过本发明实施例提供的投影显示系统成像的图像画面分辨率，当左右拼接时，图像画面分辨率就变成8k×2k，当上下拼接时，图像画面分辨率就变成4k×4k，即单向维度的图像画面分辨率得到了提高。
镜头3，用于根据角度成像区域的对应关系，将dmd21发出的第一画面的每个像素对应的反射光线，在显示屏幕的第一成像区域成像；以及，根据角度成像区域的对应关系，将dmd21发出的第二画面的每个像素对应的反射光线，在显示屏幕的第二成像区域成像；其中，第一成像区域和第二成像区域的图像构成一幅完整图像；角度成像区域的对应关系为：第一角度光源光线，对应显示屏幕的第一成像区域，第二角度光源光线，对应显示屏幕的第二成像区域。
参见图9，当待显示图像分割成左右两部分画面时，光源1发出的第一角度光束和第二角度光束交替照射到dmd上，dmd根据与待显示的部分图像的信号，即第一画面信号或第二画面信号，对应的驱动信号进行翻转，从而将调制后的第一角度光束和第二角度光束分时入射至投影镜头中，并经镜头成像镜片成像投射到投影屏幕4上，形成如图所示的第一投影图像41，第二投影图像42，第一投影图像41和第二投影图像42拼接形成一幅画面。由于dmd的分辨率固定，第一投影图像41和第二投影图像42共用一套光学系统，从而两个部分图像的投影区域大小相同，但位置不同，从而一幅图像被分割成两个部分显示，而每个部分的分辨率相同，对于整幅图像来说，在水平方向或者说宽度方向，不仅尺寸得到了倍增，分辨率也实现了加倍，有助于提升画面质量。
同理，如图10所示，与图9所述的具体实施不同的是，图10中的光源采用一个光源，并配合反射镜13的旋转实现分时交替两种角度光束的输出，以及，待显示图像被上下分割，形成上下两部分的第一画面和第二画面，类似图9中的过程，最终图像以第一投影图像41和第二投影图像42交替显示于投影屏幕上，在本具体实施中，由于图像是被上下分割的，从而在垂直方向，或者说长度方向，尺寸扩大为原来的两倍，同时该方向的分辨率也扩大为原来的两倍，有助于提升画面质量。
综上，本发明一个或多个实施例提供的技术方案，针对待显示的图像进行分割，例如分割成两部分，第一画面和第二画面，通过光源交替不同角度的光束，第一角度光束和第二角度光束，使不同角度的光源光束为不同的显示画面提供照明，并对应不同的显示画面内容被调制，最终依次成像输出。伴随第一角度和第二角度的交替性，第一投影图像和第二投影图像交替输出，利用人眼视觉暂留，第一投影图像和第二投影图像组成一幅完整的画面，并沿分割方向，投影图像的尺寸得到了倍增，从而利用一台投影显示设备即可实现大尺寸图像的显示，上述方案中，仅需要对光束角度的改变和画面输出的一致性进行同步，控制简便。
以及，上述技术方案中，由于对待显示图像进行了分割，并对分割形成的画面部分分时输出，而第一画面和第二画面均以相同的分辨率进行显示，从而一幅完整画面在分割方向上的分辨率也加倍，达到了提高单一维度图像分辨率的技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。