投影装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种投影装置及其控制方法。其中，光调制装置接收光源系统产生的基色光，并对基色光进行图像调制。光调制装置的每个调制单元的每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段。对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例。控制装置用于控制光源系统在各调制时段内产生的基色光的亮度或发光时间，使得各调制时段内的基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。通过上述方式，能够延长灰阶相对较小的调制时段的时长，进而与调制单元的切换时间相兼容。

【技术实现步骤摘要】
投影装置及其控制方法本申请为申请人于2011年12月25日递交的申请号为201110442257.9，专利技术名称为"投影装置及其控制方法"的分案申请。
本专利技术涉及光学领域，特别是涉及一种投影装置及其控制方法。
技术介绍
目前，投影装置广泛应用于电影播放、会议以及宣传等各种应用场合。投影装置的光调制技术一般分为三光阀调制技术和单光阀调制技术。在三光阀调制技术中，利用三个不同的光调制装置分别调制红绿蓝三基色的单色光，产生各基色光的单色图像，再通过分光滤光片或其他合光装置将各单色图像合成为一幅彩色图像，并成像于屏幕上。在单光阀调制技术中，利用一个光调制装置对红绿蓝周期性快速变化的单色光序列进行调制，进而得到对应的红绿蓝周期性变化的基色图像序列。此时，只要图像序列的变化速度足够快，人眼无法分辨每一幅基色图像，进而该基色图像序列就利用人眼的视觉残留现象合成为彩色图像。无论是三光阀调制技术还是单光阀调制技术，光调制装置都是不可或缺的一部分。目前普遍使用的光调制技术主要包括数字光处理技术(DigitalLightingProcessing,DLP)、硅基液晶技术(LiquidCrystalonSilicon，LCoS)和液晶显示技术(LiquidCrystalDisplay，LCD)等。在DLP系统中，其光调制装置为数字微镜装置(DigitalMicromirrorDevice，DMD)，其工作原理如图1所示。在数字微镜装置中一般包括多个微镜单元10。该微镜单元10可在图1所示的位置11和12之间快速翻转。其中，当微镜单元10处于位置12时，其将入射光13反射成出射光14，进而被后续的透镜15收集，并入射到屏幕上。当微镜单元10处于位置11时，其将入射光13反射成出射光16，进而无法被透镜15收集。因此，可通过控制微镜单元10在位置12的停留时间就可以控制屏幕上相应像素的整体亮度。在现有技术的投影装置中，光源产生的基色光的亮度是保持不变的，仅通过光调制装置来控制图像的整体亮度。例如，在上述DLP系统中，一般是将数字微镜装置的调制周期(其时长等于基色光图像的周期)分割成对应于不同灰阶的多个调制时段，而每个灰阶对应于不同的灰阶亮度。例如，如图2所示，当显示图像为5位灰阶，即25＝32个灰阶时，将数字微镜装置的调制周期分割成5个调制时段0-4，其中每个调制时段的时长等于T×2i-n。其中，T为数字微镜装置的调制周期，n为显示图像的灰阶位数(在图2中，n＝5)，i＝0，1……，n-1。此时，通过控制不同调制时段内的微镜单元10的状态可以获得2n个不同灰阶亮度的灰阶图像。例如，当显示图像的灰阶为17时，17＝24+20，因此需要将在调制时段0和调制时段4内控制微镜单元10处于位置12，而在其他时段内控制微镜单元10处于位置11。当显示图像的灰阶为31时，31＝24+23+22+21+20，需要将在全部5个调制时段0-4内控制微镜单元10处于位置12。然而，这种调制方式存在很大的局限性，具体来说，在目前的显示标准中，图像刷新率一般为60Hz，每幅图像包括三幅基色图像。此时，为了产生8位灰阶，调制时段的最小时长为1/(60×3×255)秒＝21微秒。此时，微镜单元10的切换时间(从位置11翻转到位置12所需的时间)应远小于21微秒。目前现有的微镜单元10的切换时间约为2微秒，勉强可以满足使用要求。然而，当灰阶的位数超过8位，例如12位时，调制时段的最小时长仅为0.085微秒，此时微镜单元10的切换时间已经无法满足使用要求。进一步，上文描述的其他光调制装置的工作原理类似，也是通过控制调制单元从一个状态切换到另一个状态来实现光调制效果，因此同样存在切换时间无法与高灰阶显示时的调制时段时长兼容的问题。综上，需要提供一种投影装置及其控制方法，以解决现有技术的投影装置的上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种投影装置及其控制方法，以解决现有技术的投影装置的调制单元的切换时间无法与高灰阶显示时的调制时段时长兼容的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种投影装置，包括光源系统、光调制装置以及控制装置。光源系统包括固态光源以及色轮，色轮设置有至少一色段，色段周期性设置于固态光源产生的激发光的传输路径上，并对激发光进行透射或波长转换，以产生至少一基色光。光调制装置包括多个调制单元，用于接收基色光，并对基色光进行图像调制，其中光调制装置的每个调制单元针对基色光设置有多个调制周期，每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段，其中对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例，且各调制时段的时长均大于调制单元的切换时间的5倍以上。控制装置用于控制光源系统在各调制时段内产生的基色光的亮度或发光时间，使得各调制时段内的基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。其中，控制装置控制光源系统将对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段内的基色光的亮度设置成小于对应灰阶大于预定灰阶的调制时段内的基色光的亮度。其中，光调制装置产生一与各调制时段同步的同步信号，控制装置根据同步信号控制光源系统。其中，对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长相等。其中，控制装置将对应灰阶大于预定灰阶的一部分调制时段内的基色光的亮度设置成大于对应灰阶大于预定灰阶的另一部分调制时段内的基色光的亮度。其中，另一部分调制时段内的基色光的亮度相等。其中，一部分调制时段为对应灰阶最高的调制时段。其中，各调制时段对应灰阶的亮度之间成等比设置。其中，多个调制时段中的至少部分调制时段分成时间上间隔设置的至少两个调制子时段。为解决上述技术问题，本专利技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种投影装置的控制方法，包括：利用光源系统产生至少一基色光，光源系统包括固态光源以及色轮，色轮设置有至少一色段，色段周期性设置于固态光源产生的激发光的传输路径上，并对激发光进行透射或波长转换，以产生基色光；利用包括多个调制单元的光调制装置接收基色光，并对基色光进行图像调制，其中光调制装置的每个调制单元针对基色光设置有多个调制周期，每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段，其中对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例，且各调制时段的时长均大于调制单元的切换时间的5倍以上；利用控制装置控制光源系统在各调制时段内产生的基色光的亮度或发光时间，使得各调制时段内的基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，本专利技术的投影装置及其控制方法通过将对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于预定灰阶的调制时段的时长之间的比例设置成大于对应灰阶之间的亮度比例，并控制光源系统在各调制时段内产生的基色光的亮度或发光时间，使得各调制时段内的基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各调制时段对应的灰阶之间的亮度比例，可以使得对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长得到充分延长，进而与调制单元的切换时间相兼容。附图说明图1是现有技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：光源系统，用于产生至少一基色光；光调制装置，包括多个调制单元，用于接收所述基色光，并对所述基色光进行图像调制，其中所述光调制装置的每个调制单元针对所述基色光设置有多个调制周期，每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段，其中对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于所述预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例，且各所述调制时段的时长均大于所述调制单元的切换时间的5倍以上，其中，对应灰阶小于或等于所述预定灰阶的各调制时段的时长不完全相等；控制装置，用于控制所述光源系统在各所述调制时段内产生的所述基色光的亮度或发光时间，使得各所述调制时段内的所述基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各所述调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。

【技术特征摘要】
1.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：光源系统，用于产生至少一基色光；光调制装置，包括多个调制单元，用于接收所述基色光，并对所述基色光进行图像调制，其中所述光调制装置的每个调制单元针对所述基色光设置有多个调制周期，每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段，其中对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于所述预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例，且各所述调制时段的时长均大于所述调制单元的切换时间的5倍以上，其中，对应灰阶小于或等于所述预定灰阶的各调制时段的基色光亮度相同且时长成等比变化；控制装置，用于控制所述光源系统在各所述调制时段内产生的所述基色光的亮度或发光时间，使得各所述调制时段内的所述基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各所述调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述控制装置控制所述光源系统将对应灰阶小于或等于所述预定灰阶的调制时段内的所述基色光的亮度设置成小于对应灰阶大于所述预定灰阶的调制时段内的所述基色光的亮度。3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述光调制装置产生一与各所述调制时段同步的同步信号，所述控制装置根据所述同步信号控制所述光源系统。4.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述光源系统包括固态光源以及色轮，所述色轮设置有至少一色段，所述色段周期性设置于所述固态光源产生的激发光的传输路径上，并对所述激发光进行透射或波长转换，以产生至少一基色光。5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李屹，杨毅，
申请(专利权)人：深圳市光峰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44