投影裝置及其控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種投影裝置及其控制方法。其中，光調制裝置接收光源系統產生的基色光，并對基色光進行圖像調制。光調制裝置的每個調制單元的每個調制周期包括對應于不同灰階的多個調制時段。對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長與對應灰階大于預定灰階的調制時段的時長之間的比例大于對應灰階之間的亮度比例。控制裝置用于控制光源系統在各調制時段內產生的基色光的亮度或發光時間，使得各調制時段內的基色光的亮度與發光時間的乘積之間的比例等于各調制時段對應的灰階之間的亮度比例。通過上述方式，能夠延長灰階相對較小的調制時段的時長，進而與調制單元的切換時間相兼容。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光學領域，特別是涉及ー種。
技術介紹
目前，投影裝置廣泛應用于電影播放、會議以及宣傳等各種應用場合。投影裝置的光調制技術一般分為三光閥調制技術和單光閥調制技木。在三光閥調制技術中，利用三個不同的光調制裝置分別調制紅綠藍三基色的単色光，產生各基色光的單色圖像，再通過分光濾光片或其他合光裝置將各單色圖像合成為一幅彩色圖像，并成像于屏幕上。在單光閥調制技術中，利用一個光調制裝置對紅綠藍周期性快速變化的単色光序列進行調制，進而得到對應的紅綠藍周期性變化的基色圖像序列。此時，只要圖像序列的變化速度足夠快，人眼無法分辨每一幅基色圖像，進而該基色圖像序列就利用人眼的視覺殘留現象合成為彩色圖像。 無論是三光閥調制技術還是單光閥調制技術，光調制裝置都是不可或缺的一部分。目前普遍使用的光調制技術主要包括數字光處理技術(Digital LightingProcessing, DLP)、娃基液晶技術(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)和液晶顯示技術(Liquid Crystal Display，LCD)等。在DLP系統中，其光調制裝置為數字微鏡裝置(DigitalMicromirror Device，DMD)，其工作原理如圖I所示。在數字微鏡裝置中一般包括多個微鏡単元10。該微鏡単元10可在圖I所示的位置11和12之間快速翻轉。其中，當微鏡單元10處于位置12時，其將入射光13反射成出射光14，進而被后續的透鏡15收集，并入射到屏幕上。當微鏡單元10處于位置11時，其將入射光13反射成出射光16，進而無法被透鏡15收集。因此，可通過控制微鏡單元10在位置12的停留時間就可以控制屏幕上相應像素的整體亮度。在現有技術的投影裝置中，光源產生的基色光的亮度是保持不變的，僅通過光調制裝置來控制圖像的整體亮度。例如，在上述DLP系統中，一般是將數字微鏡裝置的調制周期(其時長等于基色光圖像的周期)分割成對應于不同灰階的多個調制時段，而每個灰階對應于不同的灰階亮度。例如，如圖2所示，當顯示圖像為5位灰階，即25 = 32個灰階時，將數字微鏡裝置的調制周期分割成5個調制時段0-4，其中每個調制時段的時長等于TX 2ト\其中，T為數字微鏡裝置的調制周期，n為顯示圖像的灰階位數(在圖2中，n = 5)，i = 0，I......，n-l。此時，通過控制不同調制時段內的微鏡單元10的狀態可以獲得2"個不同灰階亮度的灰階圖像。例如，當顯示圖像的灰階為17吋，17 = 24+2°，因此需要將在調制時段0和調制時段4內控制微鏡單元10處于位置12，而在其他時段內控制微鏡單元10處于位置11。當顯示圖像的灰階為31時，31 = 24+23+22+2i+2°，需要將在全部5個調制時段0-4內控制微鏡單元10處于位置12。然而，這種調制方式存在很大的局限性，具體來說，在目前的顯示標準中，圖像刷新率一般為60Hz，每幅圖像包括三幅基色圖像。此時，為了產生8位灰階，調制時段的最小時長為1/(60X3X255)秒=21微秒。此時，微鏡單元10的切換時間(從位置11翻轉到位置12所需的時間)應遠小于21微秒。目前現有的微鏡單元10的切換時間約為2微秒，勉強可以滿足使用要求。然而，當灰階的位數超過8位，例如12位吋，調制時段的最小時長僅為0. 085微秒，此時微鏡單元10的切換時間已經無法滿足使用要求。進一歩，上文描述的其他光調制裝置的工作原理類似，也是通過控制調制單元從一個狀態切換到另ー個狀態來實現光調制效果，因此同樣存在切換時間無法與高灰階顯示時的調制時段時長兼容的問題。綜上，需要提供ー種，以解決現有技術的投影裝置的上述技術問題。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是提供ー種，以解決現有技術的投影裝置的調制單元的切換時間無法與高灰階顯示時的調制時段時長兼容的問題。為解決上述技術問題，本專利技術實施例采用的一個技術方案是提供ー種投影裝置，包括光源系統、光調制裝置以及控制裝置。光源系統包括固態光源以及色輪，色輪設置有至少一色段，色段周期性設置于固態光源產生的激發光的傳輸路徑上，并對激發光進行透射或波長轉換，以產生至少一基色光。光調制裝置包括多個調制単元，用于接收基色光，并對基色光進行圖像調制，其中光調制裝置的每個調制単元針對基色光設置有多個調制周期，每個調制周期包括對應于不同灰階的多個調制時段，其中對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長與對應灰階大于預定灰階的調制時段的時長之間的比例大于對應灰階之間的亮度比例，且各調制時段的時長均大于調制単元的切換時間的5倍以上。控制裝置用于控制光源系統在各調制時段內產生的基色光的亮度或發光時間，使得各調制時段內的基色光的亮度與發光時間的乘積之間的比例等于各調制時段對應的灰階之間的亮度比例。其中，控制裝置控制光源系統將對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段內的基色光的亮度設置成小于對應灰階大于預定灰階的調制時段內的基色光的亮度。其中，光調制裝置產生一與各調制時段同步的同步信號，控制裝置根據同步信號控制光源系統。其中，對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長相等。其中，控制裝置將對應灰階大于預定灰階的一部分調制時段內的基色光的亮度設置成大于對應灰階大于預定灰階的另一部分調制時段內的基色光的亮度。其中，另一部分調制時段內的基色光的亮度相等。其中，一部分調制時段為對應灰階最高的調制時段。其中，各調制時段對應灰階的亮度之間成等比設置。其中，多個調制時段中的至少部分調制時段分成時間上間隔設置的至少兩個調制子時段。為解決上述技術問題，本專利技術實施例采用的一個技術方案是提供ー種投影裝置的控制方法，包括利用光源系統產生至少一基色光，光源系統包括固態光源以及色輪，色輪設置有至少一色段，色段周期性設置于固態光源產生的激發光的傳輸路徑上，并對激發光進行透射或波長轉換，以產生基色光；利用包括多個調制単元的光調制裝置接收基色光，并對基色光進行圖像調制，其中光調制裝置的每個調制単元針對基色光設置有多個調制周期，每個調制周期包括對應于不同灰階的多個調制時段，其中對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長與對應灰階大于預定灰階的調制時段的時長之間的比例大于對應灰階之間的亮度比例，且各調制時段的時長均大于調制単元的切換時間的5倍以上；利用控制裝置控制光源系統在各調制時段內產生的基色光的亮度或發光時間，使得各調制時段內的基色光的亮度與發光時間的乘積之間的比例等于各調制時段對應的灰階之間的亮度比例。本專利技術的有益效果是區別于現有技術，本專利技術的通過將對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長與對應灰階大于預定灰階的調制時段的時長之間的比例設置成大于對應灰階之間的亮度比例，并控制光源系統在各調制時段內產生的基色光的亮度或發光時間，使得各調制時段內的基色光的亮度與發光時間的乘積之間的比例等于各調制時段對應的灰階之間的亮度比例，可以使得對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長得到充分延長，進而與調制單元的切換時間相兼容。 附圖說明圖I是現有技術的數字微鏡裝置的工作原理圖；圖2是現有技術的投影裝置的調制周期的調制時段分割的示意圖；圖3是本專利技術投影裝置的一實施例的結構示意圖；圖4是圖3所示的投影裝置的色輪的主視圖；圖5是本專利技術投影本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種投影裝置，其特征在于，所述投影裝置包括：光源系統，包括固態光源以及色輪，所述色輪設置有至少一色段，所述色段周期性設置于所述固態光源產生的激發光的傳輸路徑上，并對所述激發光進行透射或波長轉換，以產生至少一基色光；光調制裝置，包括多個調制單元，用于接收所述基色光，并對所述基色光進行圖像調制，其中所述光調制裝置的每個調制單元針對所述基色光設置有多個調制周期，每個調制周期包括對應于不同灰階的多個調制時段，其中對應灰階小于或等于預定灰階的調制時段的時長與對應灰階大于所述預定灰階的調制時段的時長之間的比例大于對應灰階之間的亮度比例，且各所述調制時段的時長均大于所述調制單元的切換時間的5倍以上；控制裝置，用于控制所述光源系統在各所述調制時段內產生的所述基色光的亮度或發光時間，使得各所述調制時段內的所述基色光的亮度與發光時間的乘積之間的比例等于各所述調制時段對應的灰階之間的亮度比例。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李屹，楊毅，
申請(專利權)人：深圳市光峰光電技術有限公司，
類型：發明
國別省市：