投影系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种投影系统及其控制方法，所述投影系统包括产生可独立调节的三基色光的光源组件，以及用于对所述三基色光进行调制的光调制组件，所述方法包括：根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例；按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值；根据调整后的每种基色图像的灰度值以及基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高，进而提高光调制组件的利用率和投影系统的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影显示
，更具体地说，涉及一种投影系统及其控制方法。
技术介绍
现有技术提供了一种投影系统，如图1所示，包括光源100、收集透镜101、荧光色轮102、方棒103、光中继系统104、空间光调制系统105和投影镜头106。光源100发射激发光后，收集透镜101将激发光会聚到荧光色轮102上，荧光色轮102产生红R、绿G、蓝B三种基色光，这三种基色光在经过方棒103匀光和光中继系统104后入射到空间光调制系统105，经过空间光调制系统105调制后合成图像，并通过投影镜头106投影至预定的平面上。其中，光源100为半导体激光器；空间光调制系统105包括单个光调制组件或多个光调制组件，所述光调制组件为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)或者DMD(Digital Micro mirror Device，数字微镜器)等。当空间光调制系统105包括单个光调制组件时，一帧图像中R、G、B三基色信号的灰度最大值分别为AR、AG、AB(0≤AR、AG、AB≤255)，三基色亮度分别为LR、LG、LB，最大时长分别为TR、TG、TB，那么，这些参数满足以下关系：实现白平衡的三基色之间的比例x:y:z＝LR·TR:LG·TG:LB·TB；一帧图像的时间F＝TR+TG+TB；三基色的灰阶亮度分别为LR·AR·TR/255、LG·AG·TG/255、LB·AB·TB/255；光利用率为(LR·AR·TR/255+LG·AG·TG/255+LB·AB·TB/255)/(LR·TR+LG·TG+LB·TB)。当空间光调制系统105包括三个光调制组件时，一帧图像中R、G、B三基色信号的灰度最大值分别为AR、AG、AB(0≤AR、AG、AB≤255)，三基色亮度分别为LR、LG、LB，最大时长均为F，即一帧图像的时间，那么，这些参数满足以下关系：实现白平衡的三基色之间的比例x:y:z＝LR:LG:LB；三基色的
灰阶亮度分别为LR·AR·F/255、LG·AG·F/255、LB·AB·F/255；光利用率为(LR·AR/255，LG·AG/255，LB·AB/255)/(LR+LG+LB)。由于现有的光调制过程都是通过光调制组件将入射的一部分基色光反射掉，来实现不同基色光的灰阶，因此，当一帧图像中R、G、B三基色的灰度值比较小，即是AR、AG、AB较小时，大部分的基色光会被反射掉，从而导致光调制组件对光源的利用率较低，进而导致投影系统的效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种投影系统及其控制方法，以解决现有投影系统中由于光调制组件对光源的利用率较低而导致的投影系统的效率较低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种投影系统的控制方法，所述投影系统包括产生三基色光的光源组件，以及用于对所述三基色光进行调制的光调制组件，所述方法包括：根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例；按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值；根据调整后的每种基色图像的灰度值以及所述光源组件产生的与所述基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高。优选的，所述根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例具体包括：获取源图像帧中基色图像的最大灰度值Ai；将所述基色图像的灰度调整比例确定为Mi；其中，1≤Mi≤(K/Ai)，i为基色图像标识，K为所述光调制组件所能显示的最大灰度值。优选的，所述按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值具体包括：将基色图像的灰度值调整为Ai’，其中Ai’＝Ai*Mi，其中Ai为调整前基色图像的灰度值，Ai’为调整后基色图像的灰度值。优选的，所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高具体包括：使调整后的每种基色图像的灰度值满足如下条件：AR，AG，AB＝AR′，AG′，AB′，其中AR′＝AR×MR；AG′＝AG×MG；AB′＝AB×MB其中AR为调整前红基色图像的最大灰度值，AG为调整前绿基色图像的最大灰度值，AB为调整前蓝基色图像的最大灰度值；AR’为调整后红基色图像的最大灰度值，AG’为调整后绿基色图像的最大灰度值，AB’为调整后蓝基色图像的最大灰度值；MR为红基色图像的灰度调整比例，MG为绿基色图像的灰度调整比例，MB为蓝基色图像的灰度调整比例。优选的，所述光源组件产生的所述三基色光为可独立调节的三基色光。优选的，在所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长之前，所述方法包括：根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高；此时，所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长具体为：根据调整后的与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率以及调整后的对应基色图像的灰度值控制所述光调制组件的开通时长。优选的，所述根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率具体包括：根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的持续时长或者亮度。优选的，所述根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的持续时长具体包括：将与源图像帧中三基色图像对应的基色光的持续时长调节为TR’，TG’，TB’，且满足：(1)TR+TG+TB＝TR′+TG′+TB′＝T；(2) L R × A R × T R K , L G × A G × T G K , L B × A B × T B K = L R × A R 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影系统的控制方法，所述投影系统包括产生三基色光的光源组件，以及用于对所述三基色光进行调制的光调制组件，其特征在于，所述方法包括：根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例；按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值；根据调整后的每种基色图像的灰度值以及所述光源组件产生的与所述基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高。

【技术特征摘要】
1.一种投影系统的控制方法，所述投影系统包括产生三基色光的光源组件，以及用于对所述三基色光进行调制的光调制组件，其特征在于，所述方法包括：根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例；按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值；根据调整后的每种基色图像的灰度值以及所述光源组件产生的与所述基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据每帧源图像中各基色图像的最大灰度值确定至少一种基色图像的灰度调整比例具体包括：获取源图像帧中基色图像的最大灰度值Ai；将所述基色图像的灰度调整比例确定为Mi；其中，1≤Mi≤(K/Ai)，i为基色图像标识，K为所述光调制组件所能显示的最大灰度值。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述按照所述至少一种基色图像的灰度调整比例对应调整所述基色图像的灰度值具体包括：将基色图像的灰度值调整为Ai’，其中Ai’＝Ai*Mi，其中Ai为调整前基色图像的灰度值，Ai’为调整后基色图像的灰度值。4.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高具体包括：使调整后的每种基色图像的灰度值满足如下条件：其中AR′＝AR×MR；AC′＝AC×MC；AB′＝AB×MB其中AR为调整前红基色图像的最大灰度值，AG为调整前绿基色图像的最大灰度值，AB为调整前蓝基色图像的最大灰度值；AR’为调整后红基色图像的最大灰度值，AG’为调整后绿基色图像的最大灰度值，AB’为调整后蓝基色图像的最大灰度值；MR为红基色图像的灰度调整比例，MG为绿基色图像的灰度调整比例，MB为蓝基色图像的灰度调整比例。5.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述光源组件产生的所述三基色光为可独立调节的三基色光。6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长之前，所述方法包括：根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率，以使所述光调制组件所形成的显示图像中各基色图像的灰阶亮度相对于所述源图像帧中各基色图像的灰阶亮度以相同比例提高；此时，所述根据调整后的每种基色图像的灰度值以及源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率控制所述光调制组件的开通时长具体为：根据调整后的与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率以及调整后的对应基色图像的灰度值控制所述光调制组件的开通时长。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的输出功率具体包括：根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的持续时长或者亮度。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的持续时长具体包括：将与源图像帧中三基色图像对应的基色光的持续时长调节为TR’，TG’，TB’，且满足：(1)TR+TG+TB＝TR′+TG′+TB′＝T； (2) L R × A R × T R K , L G × A G × T G K , L B × A B × T B K = L R × A R ′ × T R ′ K , L G × A G ′ × T G ′ K , L B × A B ′ × T B ′ K ]]>其中AR′-AR×MR；AG′-AG×MG；AB′-AB×MB，T为一帧图像的显示时长，K为所述光调制组件所能显示的最大灰度值；AR为调整前红基色图像的最大灰度值，AG为调整前绿基色图像的最大灰度值，AB为调整前蓝基色图像的最大灰度值；AR’为调整后红基色图像的最大灰度值，AG’为调整后绿基色图像的最大灰度值，AB’为调整后蓝基色图像的最大灰度值；MR为红基色图像的灰度调整比例，MG为绿基色图像的灰度调整比例，MB为蓝基色图像的灰度调整比例；LR为红基色光的亮度，LG为绿基色光亮度，LB为蓝基色光的亮度；TR为调整前红基色光的持续时长，TG为调整前绿基色光的持续时长，TB为调整前蓝基色光的持续时长。9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述至少一种基色图像的灰度调整比例调节与源图像帧中各基色图像对应的基色光的亮度具体包括：将与源图像帧中三基色图像对应的基色光的亮度调节为LR’，LG’，LB’，且满足：(1)LR+LG+LB＝LR′+LG′+LB′＝L； (2) L R × A R × T K , L G × A G × T K , L ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭祖强，王则钦，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44