CN106371274A - 一种混合光源装置及其发光控制方法、投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合光源装置及其发光控制方法、投影系统。混合光源装置包括发射激发光的主光源、发射红外光的红外光源、色轮、控制器。色轮在激发光的照射下产生三可见光。控制器与主光源和红外光源连接，用于输出可见光控制信号和红外光控制信号，通过控制主光源与红外光源的开启与关闭状态从而控制混合光源装置交替出射三可见光与红外光。投影系统的光调制器根据可见光图像信号分别对三可见光进行调制；根据红外光图像信号对红外光进行调制。本发明的混合光源装置及其发光控制方法、投影系统交替出射三可见光与红外光，在同一屏幕上形成可见投影图像、红外投影图像，在显示功能发明得到扩展，使得产品更具竞争力，覆盖更大的应用范围。

Description

一种混合光源装置及其发光控制方法、投影系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种混合光源装置及其发光控制方法、投影系统。

背景技术

目前，空间光调制器在投影显示领域获得广泛应用，空间光调制器一般包括LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、LCOS(Liquid Crystal on Silicon，即液晶附硅，也叫硅基液晶)、DMD(Digital Mirror Device，Digital MicromirrorDevice，数字微镜元件)等，单片式空间光调制器投影系统基于时序切换的可见光来实现彩色投影显示，以其结构简单，成本较低等特点，在中低端市场广泛应用。在投影系统的光源方面，半导体激光器激发色轮上不同荧光粉色段以形成不同可见光，该方法具有光效高，光学扩展量小的优势，因此发展迅速，成为投影仪光源的理想选择。

对于人眼不可见的780nm波长以上的红外光区域，其主要产生于夜晚环境，在此环境中存在着一些对于红外光可视的需求，例如军事作战中，但现有的投影系统还没有对红外图像进行显示的技术。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种混合光源装置的发光控制方法，混合光源装置包括主光源和红外光源，混合光源装置在开启主光源时出射可见光，混合光源装置在开启红外光源时出射红外光。

发光控制方法包括：控制混合光源装置交替出射可见光与红外光。

混合光源装置出射可见光的方式为：接收可见光图像信号，根据可见光图像信号产生可见光控制信号，根据可见光控制信号控制主光源开启且控制红外光源关闭，使得混合光源装置出射可见光。混合光源装置出射红外光的方式为：接收红外光图像信号，根据红外光图像信号产生红外光控制信号，根据红外光控制信号控制红外光源开启且控制主光源关闭，使得混合光源装置出射红外光。

可见光包括第一可见光、第二可见光、第三可见光。混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、第二可见光、第三可见光和红外光；或者，混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、红外光、第二可见光、第三可见光；或者，混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、红外光、第二可见光、红外光、第三可见光、红外光。

红外光图像信号与可见光图像信号相同，可见光图像信号包括第一可见光图像信号、第二可见光图像信号、第三可见光图像信号。红外光控制信号包括根据第一可见光图像信号产生得到的第一红外光控制信号、根据第二可见光图像信号产生得到的第二红外光控制信号、根据第三可见光图像信号产生得到的第三红外光控制信号。红外光包括第一红外光、第二红外光、第三红外光。混合光源装置根据第一红外光控制信号出射第一红外光，根据第二红外光控制信号出射第二红外光，根据第三红外光控制信号出射第三红外光。

发光控制方法还包括：根据可见光图像信号，分别对混合光源装置出射的可见光进行调制，使得经过调制后的可见光用于形成可见投影图像；根据红外光图像信号，对混合光源装置出射的红外光进行调制，使得经过调制后的红外光用于形成红外投影图像。

根据本发明的第二方面，提供一种混合光源装置，包括主光源、红外光源、控制器，主光源用于发射可见光；红外光源用于发射红外光；控制器分别与主光源以及红外光源连接，用于通过控制主光源与红外光源的开启与关闭状态从而控制混合光源装置交替出射可见光与红外光。

主光源包括用于发射激发光的激发光源和颜色光产生装置，颜色光产生装置包括基色色段和间隔区域，基色色段在激发光的照射下产生可见光；在颜色光产生装置将间隔区域移动到光照路径上时，控制器控制主光源关闭并控制红外光源开启。

在一种实施方式中，混合光源装置，包括：激发光源，用于发射激发光；红外激发光源，用于发射红外激发光；颜色光产生装置，用于在激发光的照射下产生可见光，和在红外激发光源发射的红外激发光的照射下产生红外光；控制器，分别与激发光源以及红外光源连接，用于通过控制激发光源与红外光源的开启与关闭状态从而控制混合光源装置交替出射可见光与红外光。

颜色光产生装置包括基色色段和红外色段，基色色段在激发光的照射下产生可见光，红外色段在红外激发光的照射下产生红外光。基色色段不对红外激发光响应，红外色段不响应激发光。

控制器用于接收可见光图像信号，根据可见光图像信号产生可见光控制信号，根据可见光控制信号控制主光源开启且控制红外光源关闭，使得混合光源装置出射可见光；控制器还用于接收红外光图像信号，根据红外光图像信号产生红外光控制信号，根据红外光控制信号控制红外光源开启且控制主光源关闭，使得混合光源装置出射红外光。

可见光包括第一可见光、第二可见光、第三可见光。控制器控制混合光源装置出射第一可见光、第二可见光、第三可见光、红外光的光序列；或者，控制器控制混合光源装置出射第一可见光、红外光、第二可见光、红外光、第三可见光、红外光的光序列。

红外光图像信号与可见光图像信号相同，可见光图像信号包括第一可见光图像信号、第二可见光图像信号、第三可见光图像信号。红外光控制信号包括根据第一可见光图像信号产生得到的第一红外光控制信号、根据第二可见光图像信号产生得到的第二红外光控制信号、根据第三可见光图像信号产生得到的第三红外光控制信号。红外光包括第一红外光、第二红外光、第三红外光。混合光源装置根据第一红外光控制信号出射第一红外光，根据第二红外光控制信号出射第二红外光，根据第三红外光控制信号出射第三红外光。

根据本发明的第三方面，提供一种投影系统，包括上述任一项的混合光影装置，还包括连接至控制器的光调制器，光调制器用于根据可见光图像信号，对混合光源装置出射的可见光进行调制，使得经过调制后的可见光用于形成可见投影图像；光调制器还用于根据红外光图像信号，对混合光源装置出射的红外光进行调制，使得经过调制后的红外光用于形成红外投影图像。

在一种实施方式中，投影系统包括：主光源，用于发射激发光；颜色光产生装置，包括基色色段和红外色段，基色色段在激发光的照射下产生可见光，红外色段在激发光的照射下产生红外光；控制器，用于接收可见光图像信号，根据可见光图像信号产生可见光控制信号；还用于接收红外光图像信号，根据红外光图像信号产生红外光控制信号；光调制器，连接至控制器，光调制器用于根据可见光图像信号，对混合光源装置出射的可见光进行调制，使得经过调制后的可见光用于形成可见投影图像；还用于根据红外光图像信号，对混合光源装置出射的红外光进行调制，使得经过调制后的红外光用于形成红外投影图像。

可见光包括第一可见光、第二可见光、第三可见光。控制器根据可见光控制信号和红外光控制信号控制混合光源装置出射第一可见光、第二可见光、第三可见光、红外光的光序列；或者，控制器根据可见光控制信号和红外光控制信号控制混合光源装置出射第一可见光、红外光、第二可见光、红外光、第三可见光、红外光的光序列。

本发明的混合光源装置及其发光控制方法、投影系统可以交替出射三可见光的至少一种可见光与红外光，使得可见光能用于形成可见投影图像、红外光用于形成红外投影图像，混合光源装置及其发光控制方法、投影系统使得投影技术在显示功能发明得到扩展，使得产品更具竞争力，覆盖更大的应用范围。

附图说明

图1为实施例一的投影系统结构示意图；

图2为实施例一的色轮结构示意图；

图3为实施例一的控制器与DMD连接示意图；

图4为实施例一的发光时序图；

图5为实施例二的投影系统结构示意图；

图6为实施例二的色轮结构示意图；

图7为实施例三的投影系统结构示意图；

图8为实施例四的色轮结构示意图；

图9为实施例四的控制器与DMD连接示意图；

图10为实施例四的发光时序图；

图11为实施例五的控制器与DMD连接示意图；

图12为实施例五的发光时序图；

图13为实施例三的色轮结构示意图；

图14为实施例三的发光时序图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

现有技术的投影系统针对的是人眼可识别的380nm-780nm波段的可见光，对于人眼不可见的780nm波长以上的红外光区域，其主要产生于夜晚环境，在此环境中存在着一些对于红外光可视的需求，例如军事作战中。为了扩大投影显示的应用领域，可以将投影系统应用于夜间模拟中，由此需要在现有投影系统的基础上，增加红外显示的功能。从投影系统的角度考虑，具有红外显示功能要求光源增添红外光源，即采用混合光源，关键问题在于图像信号的处理以及与光源的同步配合上，即投影系统的控制装置是关键部分，基于此背景，本发明提出了一种新型混合光源装置及其发光控制方法、以及应用该混合光源装置的投影系统。

实施例一：

如图1所示为本实施例的投影系统，包括系统包括主光源301、第一收集透镜302、色轮303、第二收集透镜304、方棒305、中继系统306、红外光源307、二向色片308、TIR(Total Internal Reflection)棱镜309，DMD(数字微镜元件，Digital Mirror Device，Digital Micromirror Device)310、控制器311以及投影镜头312。

其中主光源301、第一收集透镜302、色轮303、红外光源307、控制器311共同构成本系统的混合光源装置。

主光源301为445nm蓝光激光器，用以发射蓝激光作为激发光，307为800nmIR(infrared，红外)激光器，主光源301发出的蓝激光经收集透镜302收集后入射到色轮303上。

色轮303作为混合光源装置的颜色光产生装置，其结构如图2所示，包括红光色段区域001、绿光色段区域002、蓝光色段区域003和间隔区004。当投影系统处于工作状态时，色轮303由驱动装置带动而绕转轴旋转，激发光在色轮303上投射的光斑轨迹形成一个圆形路径。光斑所在区域的光波长转换材料将激发光转换为与光波长转换材料相对应的受激光，各种颜色的受激光组成周期性时序的色光序列从色轮303射出，本实施例具体即为红、绿、蓝光序列。色轮出射的时序RGB光经收集透镜304收集后进入方棒305，经方棒305匀光后再经光中继系统306汇聚到达二向色片308处。

蓝光色段区域003可以是涂有散射粉，使得蓝色激发光消部分相干性后出射。

三段式色轮303还可以是包括荧光粉轮和对应的滤光片轮，荧光粉轮分成RGB三段，蓝光色段为散射粉段，滤光片轮的红光滤光段对应红色荧光粉段，用于滤除红色荧光中短波长部分以及未吸收的蓝光；其绿光滤光段对应绿色荧光粉段，用于滤除绿色荧光中长波长部分以及未吸收的蓝光；其散射粉段对蓝激光进行散射消相干。

二向色片308具有反射可见光(400nm-750nm波段)、透射红外光(750nm以上)的特性，由此RGB可见光与IR光在二向色片308处合光，合光后的光束到达TIR棱镜309处，经反射后到达DMD 310，在控制器311的控制下，DMD310对入射光进行调制，调制后的光经TIR棱镜309反射与透射后，最终通过镜头312成像。

红外光源307用以发射红外光。具体地，红外光源307可以是红外激光光源，用以发射红外激光；也可以是红外LED，用以发射红外光。

以下详细说明控制器311对本系统的发光及成像的原理。

如图3所示，控制器311具有两个DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)输入端即第一数字视频接口401和第二数字视频接口402，第一数字视频接口401输入RGB图像信号，RGB图像信号包括调制红光的R图像信号、调制绿光的G图像信号、调制蓝光的B图像信号；第二数字视频接口402输入调制红外光的IR图像信号。控制器311还包括DDP(DMD Data Processor，分布式数据处理器)403，字视频接口经图像信号输入到DDP 403处，DDP 403一方面输出时序的R-G-B-IR信号到DMD，使得DMD 310按照设置好的分段角度进行翻转，另一方面，DDP 403分别与主光源301和红外光源307连接，DDP 403根据RGB图像信号产生RGB控制信号，根据IR图像信号产生IR控制信号，并根据RGB控制信号和IR光控制信号控制主光源301和红外光源307的开启与关闭状态，保证两个光源的发光时序与DMD 310的信号传输时序同步。RGB控制信号可以是R光控制信号、G光控制信号、B光控制信号；RGB控制信号也可以只是单一的一路信号。

如图4所示，控制器311处对于色轮时序与DMD调制时序保持同步。在第一数字视频接口401输入R图像信号期间，即主光源301接收R光控制信号和DMD 310接收R图像信号期间，第二数字视频接口402无输入，主光源301开启从而发射激发光且红外光源307关闭，色轮303的旋转使得激发光刚好照射红光色段区域001，从而从色轮303发射出红色可见光，且DMD根据R图像信号对红光进行调制；随即，在主光源301接收G光控制信号和DMD 310接收G图像信号期间，主光源301保持开启从而发射激发光，色轮303的旋转使得激发光刚好照射绿光色段区域002，从而从色轮303发射出绿色可见光，且DMD根据G图像信号对绿光进行调制；随即，在主光源301接收B光控制信号和DMD310接收B图像信号期间，主光源301保持开启从而发射激发光，色轮303的旋转使得激发光刚好照射蓝光色段区域003，从而从色轮303发射出蓝色可见光，且DMD根据B图像信号对蓝光进行调制；随即，第一数字视频接口401出现不输出信号的空白时段，在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间，即红外光源302接收IR光控制信号和DMD 310接收IR图像信号期间，红外光源302开启从而发射红外光且主光源301关闭，色轮303的旋转使得激发光的光路路径刚好通过间隔区004，DMD根据IR图像信号对红外光进行调制。

对于间隔区004，其存在是为了配合控制器311对两个光源发光时序的控制，主光源301发射的激发光的传播路径是固定不变的，在红外光源307开启且主光源301关闭期间，激发光的传播路径上并没有激发光存在，而此期间发光路径是刚好穿过间隔区004，因此间隔区004仅仅是一个被定义的区域，间隔区004既可以是不透光材料覆盖的区域，也可以是透光区域，也可以是荧光材料，也可以直接是红光色段区域001的一部分或者某两个色段区域交界的地方。当间隔区004为不透光材料时，在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间，主光源301也可以保持开启状态，但由于其发射的激发光照射到色轮303上并不产生受激光，因此主光源301达到的是关闭状态的效果。

本发明中，主光源301发射的激发光没有被色轮和/或DMD利用即认为主光源301被关闭，其被利用的期间即被开启；对红外光源也是如此。因此，本领域技术人员完全可以在在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间对主光源301进行遮挡，使得其激发光不被利用，这与关闭主光源301在意义上是一样的。

本发明的IR图像信号既可以与RGB图像信号不同，也可以相同或者与RGB图像信号中的某种基色信号相同。

通过上述控制方法，激发光照射色轮303从而使得色轮303产生并出射红绿蓝光序列，随即暂停发射激发光而控制红外光源307发射红外光，红外光与红绿蓝光序列在时序上刚好衔接，从物理上讲则是红外光与红绿蓝光合光从而形成R-G-B-IR光序列。

DMD 310通过分别对RGB光序列中的红光、绿光、蓝光进行调制从而使投影镜头投射到屏幕上的红绿蓝光序列形成人裸眼目视即可见的图像，由于RGB光序列是不断产生的，从而使得图像的变更产生动态效果。

由于R-G-B-IR光序列是不断产生的，因此红外光自身也形成红外光序列，DMD 310通过对红外光序列中的每一段红外光进行调制从而通过投影镜头投射调制后的红外光到屏幕上形成红外图像，红外图像的不断更迭便产生动态效果。用户只需要戴上夜视眼镜(night vision goggle，NVG)即可看到与RGB可见光图像内容不同或相同的IR光图像。DMD控制装置与色轮同步，同时与IR光源同步，实现IR光源与色轮RGB三段的交替开断，即RGB可见光与IR光成为时序光，输入到DMD进行调制，在调制过程中，控制RGB可见光的信号与控制IR光的信号为两路独立信号，因此可实现两幅独立的RGB可见光图像和IR光图像。

本实施例在RGB可见光之外添加了时序的IR光，并且通过两路DVI输入分别给出RGB图像信号和IR图像信号，使得投影仪投出互不干扰、相互独立的RGB可见光图像和IR光图像，RGB可见光图像和IR图像内容可以完全不相同，通过佩戴夜视眼镜让夜间视觉变为可能，即可以观看投影仪投出的IR图像，这扩展了投影仪在夜视环境下的应用，可应用于多种特殊场合，例如用于训练飞行员的训练模拟器中。同时，由于增添了投影系统的显示功能，使得产品更具竞争力。

本发明的其它实施例中，还可以用Lcos(液晶覆硅,又称硅基液晶或单晶硅反射式液晶，Liquid Crystal On Silicon)替代DMD，能实现与DMD相同的功能。

实施例二：

如图5所示，,本实施例投影系统包括主光源405、分光滤光片406、色轮408、驱动装置409、整形透镜410、棱镜装置411、空间光调制器(Spatial LightModulators，SLM)412、投影镜头415、控制器413以及红外光源414、反射镜407。其中，主光源405、分光滤光片406、红外光源414、反射镜407、色轮408、驱动装置409、控制器403共同构成投影设备的发光装置。

主光源405用于发射蓝激光，分光滤光片406用于投射蓝激光和反射红外光。

色轮408的结构如图6所示，包括红光色段区域001、绿光色段区域002、蓝光色段区域003和红外区域005，红光色段区域001、绿光色段区域002、蓝光色段区域003在被激发光照射时产生红绿蓝可见光序列，与实施例一的原理相同。

驱动装置409用于控制色轮408的周期性旋转，或者匀速旋转。

整形透镜410用于对从色轮408出射的可见光序列进行整形，棱镜装置411用于改变可见光序列的方向从而使得RGB序列入射到空间光调制器412，空间光调制器412接收控制器413的图像控制信号从而对红光、绿光、蓝光、红外光进行调制，使得从而空间光调制器412和棱镜装置411出射的RGBIR光序列再经投影镜头415出射后分别形成可见投影图像和红外投影图像。

本实施例在图像信号接收和光调制等方面与实施例一相同，故光的时序图也采取图4的序列。

与实施例一不同之处在于红外光的产生方式，色轮408的红外色段005用于透射红外光，因此，按照与实施例一相同的控制方法，即可达到发光装置发射RGBIR光序列的效果。

实施例三：

如图7所示，本实施例的投影系统在结构与实施例二的不同之处在于只有一个主光源405而不单独设置红外光源，主光源405发射激发光；色轮408参照图6的结构设计，但色轮408的红外色段005所涂覆材料在接收激发光照射时产生红外光，因此，从色轮处即可产生RGBIR光序列，而并不必然需要控制器413对主光源405进行开启与关闭的控制，控制器413对空间光调制器412的控制方式与实施例一和实施例二相同。

实施例四：

本实施例在结构设计上与实施例一图1的设计相同，但采用不同的色轮和DMD，从而在控制方法上存在区别。参照图8和图9，主光源901、红外光源907、色轮903、DMD 910等的设置对应参考图1的主光源301、红外光源307、色轮303、DMD 310等。

如图8所示，色轮在受到激发光照射的情况下，红光色段区域001用于产生红色可见光，绿光色段区域002用于产生绿色可见光，蓝光色段区域003用于产生蓝色可见光，按照本实施例的控制方法，第一间隔区域041、第二间隔区域042、第三间隔区域043不会受到激发光的照射，从原理上只是将实施例一中的单个间隔区域004扩展成了三个。三个间隔区可以是设置在RGB色轮每两色段交界的地方，即RG、GB、BR交界的地方。

DDP 93根据RGB图像信号产生RGB控制信号，根据IR图像信号产生IR控制信号，IR图像信号包括第一IR图像信号、第二IR图像信号、第三IR图像信号；RGB控制信号为R控制信号、G控制信号、B控制信号，IR控制信号为第一IR控制信号、第二IR控制信号、第三IR控制信号。

控制器包括第一数字视频端91、第二数字视频端92、DDP 93，控制方法如下：

在第一数字视频端91输入R图像信号期间，即主光源901接收R控制信号和DMD 910接收R图像信号期间，第二数字视频端92无输入，主光源901开启从而发射激发光且红外光源907关闭，色轮903的旋转使得激发光刚好照射红光色段区域001，从而从色轮903发射出红色可见光；DMD 910根据R图像信号对红色可见光进行调制；

随即，第一数字视频接口91出现不输出信号的空白时段，在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间，即红外光源902接收第一IR控制信号和DMD910接收第一IR图像信号期间，红外光源902开启从而发射红外光且主光源901关闭，色轮903的旋转使得激发光的光路路径刚好通过第一间隔区041；DMD910根据此时的IR图像信号对红外光进行调制；

随即，在主光源901接收G控制信号和DMD 910接收G图像信号期间，主光源901保持开启从而发射激发光，色轮903的旋转使得激发光刚好照射绿光色段区域002，从而从色轮903发射出绿色可见光；DMD 910根据G图像信号对绿色可见光进行调制；

随即，第一数字视频接口91出现不输出信号的空白时段，在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间，红外光源902接收第二IR控制信号和DMD 910接收第二IR图像信号，红外光源902开启从而发射红外光且主光源901关闭，色轮903的旋转使得激发光的光路路径刚好通过第二间隔区042；DMD 910根据此时的IR图像信号对红外光进行调制；

随即，在主光源901接收B控制信号和DMD 910接收B图像信号期间，主光源901保持开启从而发射激发光，色轮903的旋转使得激发光刚好照射蓝光色段区域003，从而从色轮903发射出蓝色可见光；DMD 910根据B图像信号对蓝色可见光进行调制；

随即，在第二数字视频接口402输入IR图像信号期间，红外光源902接收第三IR控制信号和DMD 910接收第三IR图像信号，红外光源902开启从而发射红外光，色轮903的旋转使得激发光的光路路径刚好通过第三间隔区043；DMD 910根据此时的IR图像信号对红外光进行调制。

可见光与红外光的时序图即如图10所示，即R-IR-B-IR-G-IR序列，在这样一个单位序列之中，出现了三次IR光，由于对应这三段红外光的IR图像信号一般不同，因此DMD 910对这三段红外光分别进行调整。

其他相应光路器件的功能与实施例一相同，可见投影图像和红外投影图像的成像与实施例一也相同，故不再赘述。

本实施例将RGB三段式色轮交界处设置为对应IR光的三段间隔区，给予IR光从而用以出射IR光图像，其有益效果在于，RGB三段式色轮交界处的spoke(轮辐，轮辐区)可以关断，用于处理IR光，如此提升了RGB可见光图像的色彩亮度，并且大大有利于灰阶的平滑，因为不再需要针对spoke处调BC(brilliant color)。

实施例五：

在实施例二的基础上，将控制装置311(DDP)的第二DVI 92输入与第一DVI 91相同的RGB信号，如图11所示，则DDP 93处的色轮模型会变为RRGGBB，DDP 93一方面输出时序的RRGGBB信号到DMD 910，使得DMD按照设置好的分段角度进行翻转，另一方面控制光源，包括蓝光激光光源和IR光源，保证光源和DMD的同步，使得DMD输出相应的光，出光时序为RIRGIRBIR，光源的开断时序、色轮和DMD的时序光情况如图12所示。最终系统会输出内容相同的RGB可见光图像和IR光图像，并且两种图像都由三帧单色图像叠加而成，依次输出，观看时不会感觉到明暗交替。更进一步，若要保持IR光图像亮度信息不失真，即像素之间的亮度比例与RGB可见光图像相同，对应的三段IR光强度需要进行调制。

实施例六：

在实施案例一的基础上，将色轮替换为RGBRGB六段式色轮，投影系统的结构仍然采取图1所示的结构。如图13所示，在第一段RGB段，主光源开，IR光源关，DMD利用R图像信号、G图像信号、B图像信号调制产生RGB可见光图像；在第二段RGB段，主光源关，IR光源开，DMD利用同样的R图像信号、G图像信号、B图像信号调制产生与RGB可见光图像内容相同的IR光图像。

则DMD在输出时序的RGB可见光图像之后，也输出时序的具有RGB信号的IR光图像，其控制部分原理可以采用如图11所示的原理图，第一数字视频接口91输入RGB图像信号经DDP 93后被传送到DMD 310，DDP 93连接至主光源301和红外光源307。在RGB可见光被输出之后，第二数字视频接口92输入RGB图像信号经DDP 93后被传送到DMD 310，发光装置随即输出对应R、G、B光的IR1、IR2、IR3红外光。

为了保持RGB可见光打出的图像与IR光打出的图像(黑白图像)每个像素亮度比例一致，即IR光打出的图像不失真，需要IR光在RGB对应的三段产生的亮度与RGB对应相等。例如，若一个像素RGB信号值为(50，40，30)，则其亮度为Y＝50*a/255+40*b/255+30*c/255，其中，a，b，c代表R，G，B每段单色光的亮度。由于是利用同样的信号值(50，40，30)来控制IR光发射，为了保证该像素亮度不失真，需要将红外光的亮度值调节为Y’＝50*d/255+40*e/255+30*f/255，其中，IR光分为与RGB色轮相对应的第一红外光IR1、第二红外光IR2、第三红外光IR3三段，d，e，f代表IR光在三段的亮度，并且，d＝αa，e＝αb，f＝αc，如此得到，Y’＝α(50*a/255+40*b/255+30*c/255)，即IR光对应的亮度为可见光的α倍，这样可使得每个像素的IR光亮度值均为RGB可见光图像的α倍，因此需要对IR光源进行调制，保持其在三段产生的亮度为d，e，f。光源的开断时序、色轮和DMD的时序光情况如图14所示。具体地，DDP依照上述亮度关系，根据RGB图像信号产生控制红外光源亮度的R控制信号、G控制信号、B控制信号，就可以达到控制红外光在RGB控制信号这三个时段出射不同亮度的红外光。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (11)

1.一种混合光源装置的发光控制方法，所述混合光源装置包括主光源和红外光源，所述混合光源装置在开启所述主光源时出射可见光，所述混合光源装置在开启所述红外光源时出射红外光，

其特征在于，所述方法包括：控制所述混合光源装置交替出射可见光与红外光；

混合光源装置出射可见光的方式为：接收可见光图像信号，根据所述可见光图像信号产生可见光控制信号，根据所述可见光控制信号控制所述主光源开启且控制所述红外光源关闭，使得所述混合光源装置出射可见光；

混合光源装置出射红外光的方式为：接收红外光图像信号，根据所述红外光图像信号产生红外光控制信号，根据所述红外光控制信号控制所述红外光源开启且控制所述主光源关闭，使得所述混合光源装置出射红外光。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可见光包括第一可见光、第二可见光、第三可见光；

所述混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、第二可见光、第三可见光和红外光；

或者，所述混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、红外光、第二可见光、第三可见光；

或者，所述混合光源装置出射的可见光与红外光为：第一可见光、红外光、第二可见光、红外光、第三可见光、红外光。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述红外光图像信号与所述可见光图像信号相同，所述可见光图像信号包括第一可见光图像信号、第二可见光图像信号、第三可见光图像信号；

所述红外光控制信号包括根据所述第一可见光图像信号产生得到的第一红外光控制信号、根据所述第二可见光图像信号产生得到的第二红外光控制信号、根据所述第三可见光图像信号产生得到的第三红外光控制信号；

所述红外光包括第一红外光、第二红外光、第三红外光；

所述混合光源装置根据所述第一红外光控制信号出射第一红外光，根据所述第二红外光控制信号出射第二红外光，根据所述第三红外光控制信号出射第三红外光。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述可见光图像信号，分别对所述混合光源装置出射的可见光进行调制，使得经过调制后的可见光用于形成可见投影图像；

根据所述红外光图像信号，对所述混合光源装置出射的红外光进行调制，使得经过调制后的红外光用于形成红外投影图像。

5.一种混合光源装置，其特征在于，

包括主光源、红外光源、控制器，所述主光源用于发射可见光；所述红外光源用于发射红外光；

所述控制器分别与所述主光源以及所述红外光源连接，用于通过控制所述主光源与所述红外光源的开启与关闭状态从而控制所述混合光源装置交替出射可见光与红外光。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，主光源包括用于发射激发光的激发光源和颜色光产生装置，所述颜色光产生装置包括基色色段和间隔区域，所述基色色段在所述激发光的照射下产生可见光；在颜色光产生装置将所述间隔区域移动到光照路径上时，所述控制器控制所述主光源关闭并控制所述红外光源开启。

7.一种混合光源装置，其特征在于，包括：

激发光源，用于发射激发光；

红外激发光源，用于发射红外激发光；

颜色光产生装置，用于在所述激发光的照射下产生可见光，和在红外激发光源发射的红外激发光的照射下产生红外光；

控制器，分别与所述激发光源以及所述红外光源连接，用于通过控制所述激发光源与所述红外光源的开启与关闭状态从而控制所述混合光源装置交替出射可见光与红外光。

8.如权利要求5-7任一项所述的装置，其特征在于，所述控制器用于接收可见光图像信号，根据所述可见光图像信号产生可见光控制信号，根据所述可见光控制信号控制所述主光源开启且控制所述红外光源关闭，使得所述混合光源装置出射可见光；

所述控制器还用于接收红外光图像信号，根据所述红外光图像信号产生红外光控制信号，根据所述红外光控制信号控制所述红外光源开启且控制所述主光源关闭，使得所述混合光源装置出射红外光。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

所述可见光包括第一可见光、第二可见光、第三可见光；

所述控制器控制所述混合光源装置出射第一可见光、第二可见光、第三可见光、红外光的光序列；

或者，所述控制器控制所述混合光源装置出射第一可见光、红外光、第二可见光、红外光、第三可见光、红外光的光序列。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述红外光图像信号与所述可见光图像信号相同，所述可见光图像信号包括第一可见光图像信号、第二可见光图像信号、第三可见光图像信号；

所述红外光控制信号包括根据所述第一可见光图像信号产生得到的第一红外光控制信号、根据所述第二可见光图像信号产生得到的第二红外光控制信号、根据所述第三可见光图像信号产生得到的第三红外光控制信号；

所述红外光包括第一红外光、第二红外光、第三红外光；

所述混合光源装置根据所述第一红外光控制信号出射第一红外光，根据所述第二红外光控制信号出射第二红外光，根据所述第三红外光控制信号出射第三红外光。

11.一种投影系统，其特征在于，包括如权利要求5-10任一项所述的混合光影装置，还包括连接至所述控制器的光调制器，

所述光调制器用于根据所述可见光图像信号，对所述混合光源装置出射的可见光进行调制，使得经过调制后的可见光用于形成可见投影图像；

所述光调制器还用于根据所述红外光图像信号，对所述混合光源装置出射的红外光进行调制，使得经过调制后的红外光用于形成红外投影图像。