CN105467733B - 投影显示系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种投影显示系统及其控制方法，包括：光源系统，所述光源系统包括波长转换装置和至少两组光源，所述光源用于发射激发光，所述波长转换装置用于吸收所述激发光并产生至少两种单色光；控制装置，用于将所述单色光的周期分为多个调制时段，并通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；光调制装置，用于接收所述单色光，并根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶，不需要再按照各调制时段的时长对调制周期进行分割，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够实现更多位灰阶图像的显示。

Description

投影显示系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，更具体地说，涉及一种投影显示系统及其控制方法。

背景技术

目前，投影显示系统通常采用单个空间光调制器或三个空间光调制器，将红绿蓝三基色的单色光按照时序或空间合成彩色图像，并在屏幕上进行图像的显示。但是，无论是采用单个空间光调制器的系统，还是采用三个空间光调制器的系统，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、硅基液晶技术和液晶显示技术等。在数字光处理技术中，光调制装置为DMD(Digital Micro mirror Device，数字微镜器件)，该数字微镜器件一般包括多个微镜单元，如图1所示，微镜单元101可在位置102和103之间快速翻转，其翻转角度可以为±12°。当微镜单元101处于位置103时，将入射光104反射成出射光107，进而被后续的透镜105收集，并通过投影镜头入射到屏幕上；当微镜单元101处于位置102时，其将入射光104反射成出射光106，进而无法被透镜105收集。因此，可通过控制微镜单元101的停留位置和停留时间，来控制屏幕上相应像素的整体亮度。

在此，我们定义微镜单元101在位置103时为“开”状态，在位置102时为“关”状态，如图2所示，微镜单元101由“开”状态变到“关”状态，有一个下降时间T_f，由“关”状态变到“开”状态，有一个上升时间T_r，我们把T_f和T_r统称为翻转时间。为了使屏幕上相应的像素具有一定的亮度，要求微镜单元101在一定的时间内保持“开”状态，该时间定义为T_o，因此，微镜单元101的翻转周期T＝T_r+T_o+T_f。

在现有的投影显示系统中，如图3所示，光源系统产生的单色光P-R、P-G和P-B的亮度是保持不变的，仅通过控制光调制装置中微镜单元的开关时间，来控制投影显示图像的整体亮度。例如，在上述数字光处理技术中，一般是将DMD的调制周期(其时长等于基色光图像的周期时长)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亮度。

如图3所示，当显示图像为4位灰阶，即2⁴＝16个灰阶时，将DMD-R、G、B的调制周期分割成4个调制时段t0，t1，t2，t3，其中每个调制时段的时长等于t×2^i-n，其中，t为DMD的调制周期，n为显示图像的灰阶位数(在图3中，n＝4)，i＝0，1......，n-1。此时，通过控制不同调制时段内的微镜单元101的状态可以获得2ⁿ个不同灰阶亮度的灰阶图像。其中，最小有效位分配到的时长T_LSB为t0，最大有效位分配到的时长T_MSB为t3。

当需要显示红色灰阶为10时，10＝2³+2¹，则处理红色光的DMD-R在t3及t1时段保持“开”状态，其余时段保持“关”状态；当需要显示绿色灰阶为12时，12＝2³+2²，则处理绿色光的DMD-G在t3及t2时段保持“开”状态，其余时段保持“关”状态；当需要显示蓝色灰阶为5时，5＝2²+2⁰，则处理蓝色的DMD-B的在t2及t0时段需保持“开”状态，其余时段为“关”状态；如图3所示。

然而，这种调制方式存在很大的局限性。在这种调制方式中，灰阶位数越高，对应的调制时段的时长就越长，但是，在调制周期时长以及微镜单元开关时间的限制下，调制周期能够分割的时长有限，因此，当需要的灰阶为多位灰阶，如超过10位的灰阶时，调制周期能够分割成的调制时段个数，不能满足多位灰阶对调制时段个数的需求。也就是说，现有的投影显示系统仅通过控制微镜单元开关时间来控制投影显示图像整体亮度的方式，能够实现的灰阶位数较少，不能满足人们对具有更多位灰阶的显示图像的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种投影显示系统及其控制方法，以解决现有技术中的投影显示系统能够实现的灰阶位数较少，不能满足人们对具有更多位灰阶的显示图像的需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种投影显示系统，包括：

光源系统，所述光源系统包括波长转换装置和至少两组光源，所述光源用于发射激发光，所述波长转换装置用于吸收所述激发光并产生至少两种单色光；

控制装置，用于将所述单色光的周期分为多个调制时段，并通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；

光调制装置，用于接收所述单色光，并根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

优选的，所述控制装置还用于通过控制各调制时段的时长，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

优选的，所述至少两组光源包括激光光源或LED光源。

优选的，所述每组光源包含光源的个数相同或不同。

优选的，所述光源为可调制光源，同一组的所述光源发射的激发光的幅值相同，不同组的所述光源发射的激发光的幅值相同或不同。

优选的，当所述光源为可调制光源时，所述控制装置通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

优选的，所述光调制装置包括多个调制单元，且所述控制装置还用于根据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的调制单元在各调制时段的开关时间，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

优选的，所述投影显示系统包括一个光调制装置，所述光调制装置依次接收所述单色光，并依次根据所述单色光在各调制时段的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

优选的，所述投影显示系统包括三个光调制装置，所述三个光调制装置分别接收对应的单色光，并根据接收到的所述单色光在各调制时段的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

优选的，所述控制装置还用于通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数或者各调制时间段内光源的脉冲幅度，控制所述调制单元的翻转速度小于预设值。

优选的，所述波长转换装置包括波长转换片和驱动装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，所述至少一个发光区域设置有波长转换材料，所述驱动装置用于驱动所述波长转换片转动，使得不同发光区域依次位于所述激发光的光路上。

一种投影显示系统控制方法，应用于如上任一项所述的投影显示系统，包括：

将光源系统产生的单色光的周期分为多个调制时段，所述光源系统包括至少两组光源；

通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；

根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

优选的，所述控制所述单色光在各调制时段内的亮度的过程，还包括：

通过控制各调制时段的时长，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

优选的，当所述光源为可调制光源时，控制所述单色光在各调制时段内的亮度的过程包括：

通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

优选的，所述根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶，具体为：

据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的调制单元在各调制时段的开关状态，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明提供的投影显示系统及其控制方法，将光源分为至少两组，并通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，因此，不需要再按照各调制时段的时长对调制周期进行分割，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够将调制周期分割成更多的调制时段，以满足多位灰阶对调制时段个数的需求，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为光调制装置中的微镜单元的工作原理图；

图2为微镜单元的周期时间分布图；

图3为现有技术中的灰阶调制方式的各调制时段状态图；

图4为本发明实施例一提供的投影显示系统调制原理图；

图5为本发明实施例二提供的投影显示系统调制原理图；

图6为本发明实施例三提供的投影显示系统结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的波长转换装置上的发光区域分布图；

图8为本发明实施例三提供的投影显示系统的调制原理图；

图9为本发明实施例四提供的投影显示系统的结构示意图；

图10为本发明实施例五提供的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的光调制装置包括但不限于DMD或液晶显示(LCOS或者LCD)。为了方便说明，下述实施例采用DMD进行举例，但这并不用于限定本发明的范围。

实施例一

本实施例提供了一种投影显示系统，包括光源系统、控制装置和光调制装置，光源系统包括至少两组光源和波长转换装置，光源用于发射激发光，波长转换装置用于吸收激发光并产生至少两种单色光，其中，所述至少两组光源包括激光光源或LED光源，所述每组光源包含的光源个数可以相同或不同。此外，本实施例提供的投影显示系统可包括三个光调制装置或一个光调制装置。

控制装置将单色光的周期分为多个调制时段，调制时段个数是根据预设的灰阶划分的。具体地，控制装置通过控制光源的开启或关闭时间，控制单色光调制时段的分割。例如，光源第一次开启到第一次关闭之间的时间，为单色光第一个调制时段的时间，光源第二次开启到第二次关闭之间的时间，为单色光第二个调制时段的时间。

将单色光的周期分为多个调制时段后，在每个调制时段内，控制装置可以控制光源开启或关闭的组数，来控制产生的单色光的亮度。本实施例中，光源可以为不可调制光源，即光源产生的激发光的幅值是一定的，此时，在同一调制时段内，光源开启的组数越多，发射的激发光的幅值成倍增加，产生的单色光的亮度也成倍增加。在其他实施例中，光源可以为可调制光源，如激光或发光二极管等，此时，同一组的光源发射的激发光的幅值相同，不同组的光源发射的激发光的幅值可以相同或不同。

通过控制装置对分组光源进行调制后，控制装置根据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的光调制装置中的调制单元在各调制时段的开关时间，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

以红色的单色光P-R为例，本实施例提供的系统对单色光P-R进行调制的过程，如图4所示。以不可调制光源为例，单色光P-R的一个周期t被分成了调制时段t0、t1、t2和t3，本实施例中，每个调制时段的时长相等。在调制时段t0，第一组光源开启，提供2⁰＝1个单位的光强；在调制时段t1，第二组光源开启，提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t2，第三组光源开启，提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t3，第四组光源开启，提供2³＝8个单位的光强。本实施例中，光源系统包括四组光源。

与此同时，控制装置对对应的调制单元进行控制，如图4中的DMD-R(光调制装置)所示，使得调制单元在调制时段t0和t2为“关”状态，即为0，在调制时段t1和t3为“开”状态，即为1，其余时间t4、t5、t6、t7为微镜单元的翻转时间，为获得最大的翻转时间，可分配t4、t5、t6、t7尽量相等。这样，通过光源的调制以及光调制装置中的调制单元的调制，最终实现红色的单色光的灰阶为：2⁰*0+2¹*1+2²*0+2³*1＝10。其中，本实施例中的调制单元优选为微镜单元。每个光调制装置包括成千上万的微镜单元，每个微镜单元均在控制装置的控制下进行翻转，以实现对光源的调制，得到不同亮度或灰阶的光。

本发明中，所需要的光源最大光强＝第一组光源光强+第二组光源光强+......第N组光源光强。本实施例可以通过开启一组或多组光源来实现光源强度的改变，满足不同灰阶的亮度需求，从而不再需要通过微镜单元的多次翻转来进行调制时段的分割，也就是说，微镜单元在一定时间内的翻转次数可以有所减少，进而可实现后续DMD微镜单元翻转速度的降低。例如：将某一像素点需要5个单位的光强时，现有技术中微镜单元需要翻转两次，而本发明通过对光源的调制，控制如上述实施例中的第一组光源和第三组光源同时开启，此时微镜单元无需翻转，从而降低了微镜单元的翻转速度。

本实施例提供的投影显示系统，将光源分为至少两组，并通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，因此，不需要再按照各调制时段的时长对调制周期进行分割，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够将调制周期分割成更多的调制时段，以满足多位灰阶对调制时段个数的需求，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

并且，由于本实施例提供的投影显示系统，不再仅依赖调制时段的时长来进行调制时段的分割，因此，可以给微镜单元提供足够的翻转时间，也就不需要通过缩短微镜单元的翻转时间来实现更多位灰阶。

实施例二

虽然本发明的方案可以通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，来实现更多位灰阶图像的显示，但是，为了进一步增加显示图像的灰阶位数，仍需对各调制时段的时长进行控制，而为了将一个调制周期内更多的时间用于调制时段，除了缩短微镜单元的翻转时间之外，还可以减少微镜单元在一个调制周期内的翻转次数，即降低微镜单元的翻转速度。

本实施例提供的投影显示系统，除了通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，来实现更多位灰阶图像的显示之外，还可以通过控制装置控制各调制时段内光源开启或关闭的组数或者各调制时间段内光源的脉冲幅度，控制微镜单元的翻转次数显著低于现有技术中微镜单元的翻转速度，也即通过增加各调制时段内的光源光强，来减少微镜单元处于“开”状态的时间，从而可以预留更多的时间来提供给微镜单元翻转。其中，各个调制时间段内的光强可以通过光源的脉冲幅度调制，也可以通过调整光源开启的组数来增加光源的强度。

以10位灰阶的红色的单色光P-R的调制为例，若使微镜单元的翻转次数小于预设值4，则如图5所示，可以将单色光P-R的一个周期t分成三个调制时段，即t0、t1和t2。在调制时段t0，第一组光源开启，提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t1，第二组光源开启，提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t2，第三组光源开启，提供2³＝8个单位的光强，其中，光源系统包括三组光源。

同时，微镜单元DMD-R的开关状态也如图5所示，微镜单元在调制时段t0和t2为“开”状态，在t1为“关”状态，其余时间t3、t4、t5为微镜单元的翻转时间，为获得最大的翻转时间，可分配t3、t4、t5尽量相等。这样实现的红色的单色光的灰阶即为2¹*1+2²*0+2³*1＝10。此时，微镜单元的翻转次数为3，小于预设值4。

本实施例提供的投影显示系统，不仅能够通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，实现更多位灰阶图像的显示，而且能够通过增加各调制时段内的光强，减少调制时段的个数，进而减少微镜单元在调制周期内的翻转次数，降低微镜单元的翻转速度。

实施例三

本实施例提供了一种投影显示系统，该投影显示系统包括三个光调制装置，如图6所示，包括光源系统501、控制装置502和光调制装置503、504和505。其中，光源系统501包括至少两组光源和波长转换装置，本实施例中，以两组光源5010和5011为例进行说明，光源5010和5011均用于发射激发光，波长转换装置用于吸收激发光并产生至少两种单色光，其中，光源5010和5011可以为激光光源，也可以为LED光源。优选的，采用激光光源，当使用激光光源时，可以提高激光调制的速度，从而增加调制的准确性。

本实施例中，波长转换装置包括波长转换片5012和驱动装置5013，波长转换片5012具有至少两个发光区域，不同的发光区域具有不同的波长转换材料，驱动装置5013用于驱动波长转换片5012沿中心轴旋转，以使不同的波长转换材料依次吸收激发光并产生不同的单色光。

具体地，波长转换片5012可以为具有三个发光区域的荧光粉色轮，如图7所示，发光区域601、602和603依次分布于同一圆环上，且发光区域601具有的波长转换材料为红色荧光粉，吸收激发光后产生红色的单色光；发光区域602具有的波长转换材料为绿色荧光粉，吸收激发光后产生绿色的单色光；发光区域603具有的波长转换材料为蓝色荧光粉，吸收激发光后产生蓝色的单色光。当然，在其他实施例中，波长转换片的发光区域可以呈同心圆环状或其他方式分布，本发明并不仅限于此。

波长转换片5012在驱动装置5013的驱动下转动，使发光区域601、602和603依次吸收激发光，依次产生红色、绿色和蓝色的单色光，如图6所示，这三种单色光经过分光合光装置506后，分别进入光调制装置503、504和505，调制后的红绿蓝单色光再经过分光合光装置506合光后，投影到屏幕上，进行图像的显示，其中，分光合光装置506优选为TIR棱镜。

在此之前，控制装置502将需要产生的单色光的周期分为了多个调制时段，并通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，控制该单色光在各调制时段内的亮度。

控制装置502接收经过信号处理器处理后的视频或图像数据，并根据处理后的图像显示序列控制光源系统依次产生相应的单色光，再依次经过光调制装置以及合光装置后，合成需要显示的图像，并投影到屏幕上。

本实施例中，控制装置502还通过控制光源的开启或关闭时间，控制单色光调制时段的分割。例如，光源第一次开启到第一次关闭之间的时间，为单色光第一个调制时段的时间，光源第二次开启到第二次关闭之间的时间，为单色光第二个调制时段的时间。虽然，本发明主要是通过控制光源开启或关闭的组数，来控制产生的单色光的亮度，但是，在调制周期时长以及翻转时间允许的情况下，控制装置502也可以通过控制各调制时段的时长，即控制光源的开启或关闭时间，来控制单色光在各调制时段内的亮度。

将单色光的周期分为多个调制时段后，在每个调制时段内，控制装置502还可以控制光源开启或关闭的组数，来控制产生的单色光的亮度。本实施例中，光源优选为可调制光源，如激光二极管或发光二极管等，此时，同一组的光源发射的激发光的幅值相同，不同组的光源发射的激发光的幅值可以相同或不同。当光源为可调制光源时，控制装置502可以通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，从而进一步扩大了单色光亮度的调整方式和范围，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

经过控制装置502的调制后，具有多个调制时段的单色光经过透镜等装置后，进入光调制装置503、504和505，光调制装置503、504和505接收单色光，并根据该单色光在各调制时段内的亮度，将该单色光的灰阶调整至预设灰阶。本实施例中，光调制装置503、504和505为DMD，包括多个调制单元，即微镜单元，这些微镜单元在控制装置502的控制下，进行“开”或“关”状态的转换，即在“开”状态下，单色光的亮度不变，在“关”状态下，单色光的亮度为0，也就是说，控制装置502还用于根据单色光在各调制时段的亮度，控制相应的微镜单元在各调制时段的开关时间，以将该单色光的灰阶调整至预设灰阶。

下面以4位灰阶为例，对本发明提供的投影显示系统采用分组光源调制来实现灰阶的原理进行说明。如图6和图8所示，同样以实现红色灰阶为10，绿色灰阶为12，蓝色灰阶为5为例。

随着波长转换装置的转动，激发光入射到波长转换装置的红色荧光粉区域时，控制装置502对红色单色光P-R进行调制。如图8中的P-R所示，一个周期t被分成了调制时段t0、t1、t2和t3。控制装置502控制可调制光源5010在调制时段t0为开启状态，在其它调制时段为关闭状态，且通过控制产生的激发光的幅值，令可调制光源5010在调制时段t0提供2⁰＝1个单位的光强。控制装置502控制可调制光源5011在调制时段t1、t2和t3为开启状态，在其它调制时段为关闭状态，且令可调制光源5011在调制时段t1提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t2提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t3提供2³＝8个单位的光强。

也就是说，在调制时段t0，可调制光源5010开启，提供2⁰＝1个单位的光强；在调制时段t1，可调制光源5011开启，提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t2，可调制光源5011开启，提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t3，可调制光源5011开启，提供2³＝8个单位的光强；以使不同的调制时段对应不同的灰阶。

与此同时，控制装置502对与红色的单色光对应的微镜单元进行控制，如图8中的DMD-R所示，使得微镜单元在调制时段t0和t2为“关”状态，即为0，在调制时段t1和t3为“开”状态，即为1，其余时间t4、t5、t6、t7为微镜单元的翻转时间，为获得最大的翻转时间，可分配t4、t5、t6、t7尽量相等。这样，通过光源的调制以及光调制装置中的微镜单元的调制，最终实现红色的单色光的灰阶为：2⁰*0+2¹*1+2²*0+2³*1＝10。

同理，如图8中的P-G所示，在调制时段t0，可调制光源5010开启，提供2⁰＝1个单位的光强；在调制时段t1，可调制光源5011开启，提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t2，可调制光源5011开启，提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t3，可调制光源5011开启，提供2³＝8个单位的光强。

与此同时，控制装置502对相应的微镜单元进行控制，如图8中的DMD-G所示，令微镜单元在调制时段t0和t1为“关”状态，即为0，在调制时段t2和t3为“开”状态，即为1，这样，通过光源的调制及微镜单元的调制，最终实现绿色单色光的灰阶为：2⁰*0+2¹*0+2²*1+2³*1＝12。

同理，如图8中的P-B所示，在调制时段t0，可调制光源5010开启，提供2⁰＝1个单位的光强；在调制时段t1，可调制光源5011开启，提供2¹＝2个单位的光强；在调制时段t2，可调制光源5011开启，提供2²＝4个单位的光强；在调制时段t3，可调制光源5011开启，提供2³＝8个单位的光强。

与此同时，控制装置502对微镜单元进行控制，如图8中的DMD-B所示，令微镜单元在调制时段t1和t3为“关”状态，在调制时段t0和t2为“开”状态，这样，通过光源及微镜单元的调制，实现的灰阶为：2⁰*1+2¹*0+2²*1+2³*0＝5。

其中，可调制光源提供的亮度可以通过单色光的幅值和时长来调节，即通过发出的激发光的幅值和时长来调节，而激发光的幅值和时长可以通过可调制光源自身、光源开启或关闭的数量以及开启的时间进行控制。

由此可知，本实施例提供的投影显示系统，将可调制光源分为至少两组，并通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，因此，对调制周期进行分割不再仅取决于各调制时段的时长，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够将调制周期分割成更多的调制时段，以满足多位灰阶对调制时段个数的需求，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

并且，由于本实施例提供的投影显示系统，不再仅依赖调制时段的时长来进行调制时段的分割，因此，可以给微镜单元提供足够的翻转时间，也就不需要通过缩短微镜单元的翻转时间来实现更多位灰阶。

实施例四

本实施例提供了一种投影显示系统，该投影显示系统包括三个光调制装置，如图9所示，包括光源系统801、控制装置802和光调制装置803，其中，光源系统801包括至少两组光源和波长转换装置。

同样，本实施例中，控制装置802可通过对分组光源8010和8011进行控制，来实现不同的灰阶，即通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，具体调制过程与上述实施例相同，在此不再赘述。

与上述实施例不同之处在于，光调制装置803依次接收光源系统801产生的红绿蓝三种单色光，并通过控制装置802依次控制光调制装置803中的微镜单元的“开”或“关”状态，依次将这个三种单色光的灰阶调整至预设灰阶，并依次将其投影到屏幕上，通过人眼的视觉残留作用，在人脑中合成图像。将单色光的灰阶调整至预设灰阶的具体过程，也与上述实施例相同，在此不再赘述。

本实施例提供的投影显示系统，将可调制光源分为至少两组，并通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，依次控制所述单色光在各调制时段内的亮度，因此，对调制周期进行分割不再仅取决于各调制时段的时长，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够将调制周期分割成更多的调制时段，以满足多位灰阶对调制时段个数的需求，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

并且，由于本实施例提供的投影显示系统，不再仅依赖调制时段的时长来进行调制时段的分割，因此，可以给微镜单元提供足够的翻转时间，也就不需要通过缩短微镜单元的翻转时间来实现更多位灰阶。

实施例五

本实施例提供了一种投影显示系统的控制方法，应用于如上任一实施例提供的投影显示系统，其方法流程图如图10所示，包括：

S901：将光源系统产生的单色光的周期分为多个调制时段，所述光源系统包括至少两组光源；

通过控制光源系统中光源的开启或关闭时间，将单色光的周期分为多个调制时段。调制时段个数以及各调制时段所需的亮度是根据预设灰阶得到的。其中，上述单色光可以为红色、绿色或蓝色单色光。

S902：通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；

此外，还可通过控制各调制时段的时长，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。各调制时段时长的控制，可通过控制光源的开启时间来实现。

当光源为不可调制光源时，可以仅通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；也可通过控制各调制时段的时长以及各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

当所述光源为可调制光源时，可以通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

S903：根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

上述根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶，具体为：

据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的调制单元在各调制时段的开关状态，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

本实施例提供的投影显示系统的控制方法，将光源系统产生的单色光的周期分为多个调制时段，并通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度，因此，不需要再按照各调制时段的时长对调制周期进行分割，也就是说，可以相对缩减各调制时段的时长，从而能够将调制周期分割成更多的调制时段，以满足多位灰阶对调制时段个数的需求，进而能够实现更多位灰阶图像的显示。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (15)

1.一种投影显示系统，其特征在于，包括：

光源系统，所述光源系统包括波长转换装置和至少两组光源，所述光源用于发射激发光，所述波长转换装置用于吸收所述激发光并产生至少两种单色光；

控制装置，用于将所述单色光调制基色光图像的周期分为多个调制时段，并通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，以控制所述单色光在各调制时段内的亮度；

光调制装置，用于接收所述单色光，并根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于通过控制各调制时段的时长，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少两组光源包括激光光源或LED光源。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，每组光源包含光源的个数相同或不同。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光源为可调制光源，同一组的所述光源发射的激发光的幅值相同，不同组的所述光源发射的激发光的幅值相同或不同。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述光源为可调制光源时，所述控制装置通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述光调制装置包括多个调制单元，且所述控制装置还用于根据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的调制单元在各调制时段的开关时间，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述投影显示系统包括一个光调制装置，所述光调制装置依次接收所述单色光，并依次根据所述单色光在各调制时段的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述投影显示系统包括三个光调制装置，所述三个光调制装置分别接收对应的单色光，并根据接收到的所述单色光在各调制时段的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述控制装置还用于通过控制各调制时段内光源开启或关闭的组数或者各调制时间段内光源的脉冲幅度，控制所述调制单元的翻转速度小于预设值。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述波长转换装置包括波长转换片和驱动装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，至少一个发光区域设置有波长转换材料，所述驱动装置用于驱动所述波长转换片转动，使得不同发光区域依次位于所述激发光的光路上。

12.一种投影显示系统控制方法，应用于权利要求1-11任一项所述的投影显示系统，其特征在于，包括：

将光源系统产生的单色光调制基色光图像的周期分为多个调制时段，所述光源系统包括至少两组光源；

通过控制各调制时段内所述光源开启或关闭的组数，控制所述单色光在各调制时段内的亮度；

根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述控制所述单色光在各调制时段内的亮度的过程，还包括：

通过控制各调制时段的时长，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述光源为可调制光源时，控制所述单色光在各调制时段内的亮度的过程包括：

通过控制各调制时段的时长、各调制时段内所述光源开启或关闭的组数以及每组所述光源发射的激发光的幅值，控制所述单色光在各调制时段内的亮度。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据所述单色光在各调制时段内的亮度，将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶，具体为：

据所述单色光在各调制时段的亮度，控制相应的调制单元在各调制时段的开关状态，以将所述单色光的灰阶调整至预设灰阶。