[發明專利]投影系統及投影方法

有效

• 申請號: 201811643202.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN111385548B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 余新;胡飛;吳超;李屹
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/31
• 分類號: H04N9/31
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 唐芳芳

本發明涉及一種投影系統及投影方法。投影系統包括：圖像信號處理模塊，用于根據預設規則將輸入的圖像信號分解為低頻圖像信號與高頻圖像信號；低頻圖像顯示模塊，所述低頻圖像顯示模塊包括第一光源、掃描裝置及掃描控制單元，所述掃描控制單元根據所述低頻圖像信號控制所述第一光源的亮度及所述掃描裝置的位置狀態，從而在預設位置掃描形成第一圖像光；高頻圖像顯示模塊，所述高頻圖像顯示模塊包括第二光源及空間光調制器，所述空間光調制器根據所述高頻圖像信號對所述第二光源的出射光進行調制以形成第二圖像光；及合光模塊，用于將第一圖像光及所述第二圖像光進行合光后輸出到鏡頭。本發明提供的投影系統及投影方法能夠提高畫面亮度和分辨率。

技術領域

本發明涉及投影顯示領域，尤其涉及一種投影系統及投影方法。

背景技術

目前的投影系統基本上都是利用均勻照明光源照明空間光調制器，由空間光調制器上的光閥陣列控制顯示畫面每個像素的灰階以輸出圖像。然而空間光調制器能承受的最大光功率限制了輸出圖像的分辨率和亮度。一般來說，獲得更高的亮度需要更大的空間光調制器以降低功率密度。但是增大的空間光調制器增加了投影系統的體積，也增加了成本。另外，有些空間光調制器采用硅基液晶等有機材料，在高溫和高光功率密度條件下發生分解等反應，使其耐受的光功率密度受到限制。

除了空間光調制器，還有的投影系統通過掃描器件(如振鏡、掃描鏡等)動態的改變激光束的方向，使其在屏幕上掃描形成畫面。這種投影系統不需要復雜的光學元件，結構簡單，光利用效率高，但是受光斑大小及光源調制速度的限制，無法顯示高分辨率的圖像。要達到空間光調制器的主流分辨率，其光束的準直性和光斑尺寸需要做到非常小，一般的多模激光器光束質量達不到要求，只能使用單模激光器，這大大限制了掃描式投影系統的輸出亮度和分辨率。

發明內容

為解決現有投影系統輸出亮度和分辨率受限的技術問題，本發明提供一種能夠顯示高亮度、高分辨率圖像的投影系統，包括圖像信號處理模塊，用于根據預設規則將輸入的圖像信號分解為低頻圖像信號與高頻圖像信號；低頻圖像顯示模塊，所述低頻圖像顯示模塊包括第一光源、掃描裝置及掃描控制單元，所述掃描控制單元根據所述低頻圖像信號控制所述第一光源的亮度及所述掃描裝置的位置狀態，從而在預設位置掃描形成第一圖像光；高頻圖像顯示模塊，所述高頻圖像顯示模塊包括第二光源及空間光調制器，所述空間光調制器根據所述高頻圖像信號對所述第二光源的出射光進行調制以形成第二圖像光；及合光模塊，用于將所述第一圖像光及所述第二圖像光進行合光后輸出到鏡頭。

在一個實施方式中，所述合光模塊為偏振合光器，用于透射某一偏振態的入射光同時反射另一偏振態的入射光。

在一個實施方式中，所述第一圖像光與所述第二圖像光的偏振態相互垂直。

在一個實施方式中，所述第一圖像光的偏離角度小于所述鏡頭的收光角度，且所述第一圖像光在所述鏡頭上的成像與所述第二圖像光在所述鏡頭上的成像大小相同。

在一個實施方式中，所述預設位置與所述鏡頭之間及所述空間光調制器與所述鏡頭之間的光程相等。

在一個實施方式中，述第一光源為激光光源，所述第二光源為激光光源、激光熒光光源、LED光源及燈泡光源中的任意一種。

在一個實施方式中，所述預設規則為：將所述圖像信號中圖像頻率小于或等于f_c的信號提取為所述低頻圖像信號、大于f_c的信號提取為所述高頻圖像信號；f_c＝f*(r_s/r_o)，其中，f為輸入圖像的最大頻率， r_o為原始圖像分辨率，r_s為所述第一圖像光對應的分辨率。