CN106842784B - 一种投影系统和投影方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影系统和投影方法，该系统包括：激光光源,用于发射蓝色激光；白光产生装置,用于吸收蓝色激光，将蓝色激光转换成受激光，以使受激光与未被吸收的蓝色激光混合以形成白光；反射镜，用于将受白光分束为第一白光和第二白光；光调制装置,用于对第一白光进行调制，以形成第三白光；投影光源调整装置，包括：白光数据检测装置，用于检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据；白光数据调整装置，用于根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置。本发明能够适应激光光源电流的变化，保持系统的白平衡，从而保证图像品质。

Description

一种投影系统和投影方法

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影系统和投影方法。

背景技术

数字光处理(Digital Light Procession，DLP)投影技术得到越来越广泛的应用，其核心为数字微镜器件(Digital Micromirror Device，DMD)。当前普遍应用的DLP投影系统一般为单片式DMD系统和三片式DMD系统，单片式DMD投影系统以其结构简单，成本较低的特点，占据了中低端市场的大部分，而三片式DMD系统应用于中高端市场，具有更高的亮度和更好的颜色表现。

DLP投影一般选用白光灯泡或者LED为光源，灯泡光源颜色较差，并且寿命短，LED光源虽然颜色好，但光学扩展量较大，整体亮度不高。现有技术中在光源研发方面，可以采用一种半导体激光器激发色轮上不同荧光粉色段以形成不同基色光的方法，这种方法具有光效高，光学扩展量小的优势，因此发展迅速，成为投影系统光源的理想选择。

目前，具有激光激发荧光粉形成不同基色光的光源的三片式DMD投影系统，其基本结构如图1a所示，激发光源101发射蓝光激光，经准直元件102和收集透镜103后，激发旋转的黄色荧光粉色轮104产生黄色荧光，其中，如图1b所示，色轮的部分外环区域(阴影部分)涂有黄色荧光粉。黄色荧光和剩余蓝光的混合光白光，经另一收集透镜105、方棒106、中继系统107、反射镜108和全内反射透镜109后，被分光合光棱镜110分为红、绿、蓝三基色分别入射到第一DMD111、第二DMD112和第三DMD113上进行处理，最终通过投影镜头114形成完整的图像。上述的三片式DMD投影系统一般应用于影院等高端场合，为了达到不同的应用要求，要求投影系统具有调节电流以实现不同亮度的功能。例如要求高亮度时，需要将激发光源的电流提升，要求节能时需要将激发光源的电流下降，因此投影系统进行测试和定标时，一般都以激发光源最大电流为准，即在激发光源的最大电流条件下，实现要求的亮度和各基色色坐标，最终达到要求的白平衡。因此，当激发光源的电流下调时，蓝光激光激发黄色荧光粉的效率会不断变化，一般表现为黄色荧光的激发效率提升，从而使白平衡漂移，导致图像质量发生劣化。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种投影系统和投影方法，能够适应光源电流的变化，保持系统的白平衡，从而保证图像品质。

本发明实施例提供了一种投影系统，包括：

激光光源、白光产生装置、反射镜、光调制装置和投影光源调整装置；

其中，所述激光光源,用于发射蓝色激光；

所述白光产生装置,用于吸收蓝色激光，将蓝色激光转换成受激光，以使受激光与未被吸收的蓝色激光混合以形成白光；

所述反射镜，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光分束为第一白光和第二白光；

所述光调制装置,用于对第一白光中的蓝光、红光和绿光进行调制，并对调制后的蓝光、红光和绿光进行合光，以形成第三白光；

所述投影光源调整装置，包括：

白光数据检测装置，用于检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据；

白光数据调整装置，用于根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置，以保持所述投影系统的白平衡。

本发明实施例还提供了一种投影方法，包括：

白光数据检测装置检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据；

白光数据调整装置根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置，以保持所述投影系统的白平衡。

本发明实施例提供的一种投影系统和投影方法，当激光电源的电流变化时，通过投影光源调整装置对白光产生装置和/或光调制装置的调整，保持了系统的白平衡，从而保证图像品质。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1a是现有技术提供的一种投影系统的结构图；

图1b是图1中色轮的结构示意图；

图2a是本发明实施例一提供的一种投影系统的结构图；

图2b是本发明实施例一提供的另一种投影系统的结构图

图3a是本发明实施例二提供的一种投影系统的结构图；

图3b是本发明实施例二提供的激光光源的电流的变化示意图；

图3c是本发明实施例二提供的激光光源的电流变化时，蓝色激光激发荧光粉时产生的受激光强度示意图；

图3d是本发明实施例二提供的脉冲波形图；

图4是本发明实施例三提供的一种投影系统的结构图；

图5是本发明实施例四提供的一种投影系统的结构图；

图6是本发明实施五提供的一种投影方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图2a为本发明实施例一提供的一种投影系统的结构图,如图2a所示,所述的投影系统,包括:激光光源201、白光产生装置202、反射镜203、光调制装置204和投影光源调整装置205。

其中，所述激光光源201用于发射蓝色激光。

白光产生装置202用于吸收蓝色激光，将蓝色激光转换成受激光，以使受激光与未被吸收的蓝色激光混合以形成白光。在本实施例中，白光产生装置202优选为色轮装置，或者白光产生装置202优选为色轮装置和滤光装置。所述色轮装置上优选涂有黄色的荧光粉，色轮装置吸收蓝色激光，能够产生黄色荧光。其中，色轮装置上还可以涂有其他颜色的荧光粉。

反射镜203，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光分束为第一白光和第二白光。在本实施例中，反射镜203的反射率不为100％，所以少部分的光束会经反射镜203透射，形成第二白光，大部分光束经反射镜203反射，形成第一白光。

光调制装置204,用于对第一白光中的蓝光、红光和绿光进行调制，并对调制后的蓝光、红光和绿光进行合光，以形成第三白光。

投影光源调整装置205，包括：白光数据检测装置2051和白光数据调整装置2052。

白光数据检测装置2051，用于检测所述白光产生装置202至所述光调制装置204光路中传输的白光的数据和/或光调制装置204出射的第三白光数据。

其中，所述白光产生装置202至所述光调制装置204光路中传输的白光数据包括：白光产生装置202至反射镜203光路中传输的白光数据、反射镜203和光调制装置204构成的光路中传输的第一白光数据以及反射镜203透射的第二白光数据。

白光数据调整装置2052与所述白光产生装置202连接，用于根据检测到的数据调整所述白光产生装置202，以保持所述投影系统的白平衡。

在本实施例中，当白光产生装置202为色轮装置时，白光数据检测装置可以设置在色轮装置和光调制装置204之间的任意位置，也可以设置在光调制装置204之后，用于检测色轮装置出射的白光数据、反射镜203透射的第二白光数据、反射镜203和光调制装置204构成的光路中传输的第一白光数据或光调制装置204出射的第三白光数据，将检测的数据反馈给白光数据调整装置2052，以控制色轮装置的转速。其中，色轮装置出射的白光数据为色轮装置至反射镜203光路中传输的白光数据。

当白光产生装置202为色轮装置和滤光装置时，白光数据检测装置2051可以设置在滤光装置和光调制装置204之间的任意位置，也可以设置在光调制装置204之后，用于检测滤光装置至光调制装置204的光路的白光数据或光调制装置204出射的第三白光数据，将检测的数据反馈给白光数据调整装置2052，以控制滤光装置的位置。

如图2b所示，当白光产生装置202为色轮装置时，白光数据检测装置2051可以设置在光调制装置204之后，用于检测光调制装置204出射的第三白光数据，将检测的数据反馈给白光数据调整装置2052。白光数据调整装置2052与所述光调制装置204连接，用于根据检测到的数据调整所述的光调制装置204，保持所述投影系统的白平衡。具体的，白光数据调整装置2052控制光调制装置204中红光和绿光的出光时间。

本实施例提供了一种投影系统，当激光电源的电流变化时，通过投影光源调整装置对白光产生装置和/或光调制装置进行调整，保持了系统的白平衡，从而保证图像品质。

实施例二

图3a是本发明实施例二提供的一种投影系统的结构图，如图3a所示，所述的投影系统包括：激光光源301、白光产生装置、反射镜303、光调制装置和投影光源调整装置。

其中，在本实施例中，白光产生装置优选为色轮装置302，所述色轮装置302优选包括色轮3021和第一动力装置3022，所述色轮3021上涂有荧光粉；所述第一动力装置3022与色轮3021连接，用于提供色轮旋转的动力。

在本实施例中，光调制装置优选包括全内反射棱镜304、分光合光棱镜305、第一数字微镜装置306、第二数字微镜装置307和第三数字位置装置308。其中，全内反射棱镜304，用于将反射镜303反射的第一白光反射到分光合光棱镜305。分光合光棱镜305，用于将第一白光分束为蓝光、红光和绿光，并将蓝光、红光和绿光分别入射到第一数字微镜装置306、第二数字微镜装置307和第三数字微镜装置308。其中，分光合光棱镜305优选包括第一棱镜片3051、第二棱镜片3052和第三棱镜片3053，所述第一棱镜片3051将第一白光分束为蓝光；所述第二棱镜片3052将第一白光分束为红光；第三棱镜片将第一白光分束为绿光。

第一数字微镜装置306，用于将接收到的蓝光进行调制。

第二数字微镜装置307，用于将接收到的红光进行调制。

第三数字微镜装置308，用于将接收到的绿光进行调制。

所述分光合光棱镜305，还用于将第一数字微镜装置306、第二数字微镜装置307和第三数字微镜装置308分别调制的蓝光、红光和绿光进行合光，以形成第三白光。

在上述实施例的基础上，投影光源调整装置,包括白光数据检测装置和白光数据调整装置。所述白光数据检测装置和白光数据调整装置分别优选为第一光电探测器310和设于色轮装置内部的色轮控制部311；所述色轮控制部311与所述第一动力装置3022连接，用于通过第一动力装置3022控制色轮3021的转速；所述第一光电探测器310，设于色轮装置之后，用于检测反射镜303透射的第二白光数据，并将检测到的白光的数据反馈给色轮控制部311，以使色轮控制部311根据反馈的白光的数据通过第一动力装置3022控制色轮3021的转速。其中，第一动力装置3022可以为马达或步进电机等。

在上述实施例的基础上，所述的投影系统还包括：

投影镜头309，设于光调制装置之后，用于将第三白光投影到外部的屏幕上。

准直元件312，设于激光光源301和色轮装置302之间,用于将发射的蓝色激光进行准直处理，其中，准直元件312优选有准直透镜。

第一收集透镜313，设于激光光源301和色轮装置302之间且准直元件312之后，用于将准直后的蓝色激光进行聚焦处理；

第二收集透镜314，设于色轮装置302之后，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光进行聚焦处理；

方棒315，设于色轮装置302和反射镜303之间且第二收集透镜314之后，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光进行匀光处理；

中继系统316，设于色轮装置302和反射镜303之间且方棒315之后，用于将进行匀光处理后的白光进行校正和聚焦处理。

上述的投影系统进行投影的过程具体如下：如图3所示，激光光源301发出蓝色激光后，经准直元件312和第一收集透镜313分别进行准直和聚焦后，射入色轮装置302的色轮3021上，色轮3021因第一动力装置3022提供动力处于转动的状态，且因色轮3021上涂有黄色的荧光粉，射入的蓝色激光激发黄色的荧光粉，产生受激光，即黄色光，并且产生的黄色光与未被吸收的蓝色激光混合形成白光，从色轮3021射出。从色轮3021射出的白光经第二收集透镜314聚焦到方棒315进行匀光，经方棒315匀光后射入中继系统316进行聚焦和校正，从中继系统聚焦316和校正后进入反射镜303，因反射镜303反射率不为100％，故从中继系统316射出的白光经反射镜303后，分束为第一白光和第二白光，第一白光通过反射镜303反射进入全内反射棱镜304，第二白光通过反射镜303透射进入第一光电探测器310。

其中，第一白光经全内反射棱镜304进入分光合光棱镜305，分别通过分光合光棱镜305中的第一棱镜片3051、第二棱镜片3052和第三棱镜片3053，分束为蓝光、红光和绿光。分束的蓝光、红光和绿光分别通过第一数字微镜装置306、第二数字微镜装置307和第三数字微镜装置308调制后，分别返回分光合光棱镜305，经分光合光棱镜305合束后形成第三白光，再经全内反射棱镜304进入投影镜头309，通过投影镜头309将第三白光投影到外部的屏幕上。

经反射镜303透射的第二白光被第一光电探测器310接收，第一光电探测器310检测第二白光数据，并将检测到的第二白光数据反馈给色轮控制部311，通过色轮控制部311控制色轮3021的转速，以保持未被吸收的蓝色激光和黄色光比例的固定。如果激光光源的电流发生变化时，蓝色激光激发色轮3021上黄色荧光粉的效率会不断变化，使黄色光和未被吸收的蓝色激光的比例发生变化，使白平衡漂移。因此，第一光电探测310器检测到的第二白光数据中的黄色光和未被吸收的蓝色激光的比例发生变化，色轮控制部311会根据第二白光数据中变化的黄色光和未被吸收的蓝色激光的比例，控制色轮3021的转速，就可以控制黄色荧光粉的激发效率，达到使未被吸收的蓝色激光和黄色光比例的固定，使所述系统保持白平衡。具体的，当激光光源的电流减小时，色轮控制部311通过第一动力装置3022降低色轮的转速，当激光光源301的电流增大时，色轮控制部311通过第一动力装置3022提高色轮的转速。

其中，当激光光源的电流变化时，蓝色激光激发色轮上黄色荧光粉的效率变化的原因具体如下：荧光粉本身存在光饱和效应和热饱和效应，所谓光饱和效应，跟荧光粉本身的发光机制有关，激发光入射到荧光粉颗粒时，产生的荧光有效应时间和余晖时间，荧光粉材料不同，余晖时间不同，一般为ms-μs量级，黄色荧光粉一般选用YAG材料，其余晖时间为μs量级，当大量的蓝光的光子激发黄色荧光粉产生黄色荧光时，荧光粉的余晖时间导致部分蓝色激光光子没有激发荧光粉，因此随着蓝色激光光功率密度的提高，黄色荧光存在光饱和的效应。所谓热饱和效应，是指荧光发光材料随着温度的升高，发生非辐射跃迁，产生温度淬灭，即不产生光子的过程。

当激光光源的电流减少时，如图3b所示，电流值由第一数值100变为第二数值200，蓝色激光的能量密度下降，黄色荧光粉的光饱和效应下降，同时，由于产生的热量减小，荧光粉温度降低，热饱和效应也下降。因此，如图3c所示，在蓝色激光300相对强度不变的情况下，黄色荧光粉的激发效率提升，使得黄色光400在白色混合光中所占的比例增加。

当激光光源的电流增大时，黄色荧光粉的激发效率降低，使得黄色光所占的比例减少。

在本实施例中，上述的投影系统进行测试和定标时，一般都以激发电源的最大电流为准，即最大电流条件下，实现要求的亮度和各基色色坐标，最终达到要求的白平衡，为了适应不同的应用场合，需要将激发电源的电流减小。如图3a所示，当激发电源301的电流减少时，色轮3021上黄色荧光粉的激发效率增加，故黄色光所占的比例增加。与激光电源的电流变化前相比，第一光电探测器310检测到的第二白光中黄色光的所占的比例增加，当第一光电探测器310将第二白光数据反馈给色轮控制部311时，色轮控制部311根据第二白光数据，降低色轮3021的转速，使色轮3021上黄色荧光粉的热饱和效应增加，降低黄色荧光粉的激光效率，以保持黄色光和未被吸收的蓝色激光比例的固定。

在上述实施例的基础上，如果激光光源的电流的减少采用脉冲宽度调制的方式(如图3d所示)，通过降低电流的占空比，达到降低电流的目的，仍然可以通过调整装置降低色轮转速，增加其热饱和效应，保持黄光和未被吸收的蓝色激光比例的固定。原因如下：由于激光光源的电流的峰值不变，一般情况下电流脉冲的时长大于荧光粉的余晖时间，因此，蓝光激光光斑的能量密度并无变化，使得光饱和效应无变化。但是由于激发光源部分时间未开启，热饱和效应减弱，荧光粉激发效率会增加。

需要说明的是，在图3a中本发明实施例示例性的将第一光电探测器310的位置设置在反射镜303之后，用来检测第二白光数据。但是第一光电探测器310还可以设置在色轮装置302至第一数字位置装置306、第二数字微镜装置307或第三数字微镜装置308之间的任意位置或设置在光调制装置之后的位置，还用于检测色轮装置302出射的白光数据、反射镜303与光调制装置构成的光路中传输的白光数据或光调制装置出射的第三白光数据，并将检测到的数据反馈给色轮控制部311，以使色轮控制部311控制色轮3021的转速。

本实施例提供的一种投影系统，当激光光源的电流变化时，通过投影光源调整装置对色轮转速进行控制，以保持受激光和未被吸收的蓝色激光的比例，从而保持系统的白平衡，进而保证图像品质。

实施例三

图4是本实施例三提供的一种投影系统的结构图，在上述实施例的基础上，所述白光产生装置优选包括色轮装置和滤光装置。如图4所示，所述的系统包括：激光光源401、准直元件402、第一收集透镜403、色轮装置404、第二收集透镜405、方棒406、中继系统407、反射镜408、全内反射棱镜409、分光合光棱镜410、第一数字微镜装置411、第二数字微镜装置412、第三数字微镜装置413、投影镜头414、投影光源调整装置和滤光装置。

其中，所述滤光装置包括滤光片416和第二动力装置417；所述滤光片417设于色轮装置404和光调制装置之间，用于对受激光进行过滤，具体的，滤光片416可以设于第二收集透镜405和方棒406之间；第二动力装置417与滤光片416连接，用于提供滤光片416位置变化的动力。

在本实施例中，所述投影光源调整装置包括：白光数据检测装置和白光数据调整装置。其中，白光数据检测装置，用于检测反射镜408透射的第二白光数据；白光数据调整装置，用于根据检测到的数据调整白光产生装置以保持所述投影系统的白平衡。具体的，白光数据调整装置对白光产生装置中的滤光装置进行调整。

在本实施例中，所述白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第二光电探测器415和设于滤光装置内部的滤光片控制部418。滤光片控制部418与第二动力装置417连接，用于根据第二光电探测器415反馈的第二白光数据，通过第二动力装置417改变滤光片416的位置，以控制未被吸收的蓝色激光和受激光的比例。其中，滤光片416不同区域对受激光的透过率不同；第二动力装置417可以为马达或步进电机等。

当激光光源的电流发生变化时，本实施例提供的投影系统进行投影过程如下：如图4所示，激光光源401发射的蓝色激光，经准直元件402和第一收集透镜403后，射入色轮装置404，激发黄色荧光粉，产生黄色光。黄色光和未被吸收的蓝色激光混合形成白光从色轮装置404射出，通过第二收集透镜405聚焦到滤光装置的滤光片416，经滤光片416过滤后，经方棒406和中继系统407，射入反射镜408，反射镜408将中继系统407出射的白光分束为第一白光和第二白光。

第一白光经全内反射棱镜409反射后，经分光合光棱镜410分束为蓝光、红光和绿光；分束的蓝光、红光和绿光分别经第一数字微镜装置411、第二数字微镜装置412和第三数字微镜装置413调制后，再通过分光合光棱镜410合光形成第三白光，经全内反射棱镜409由投影镜头414射出，投影到外部的屏幕上。

通过反射镜408透射的第二白光被第二光电探测器415接收，第二光电探测器415将检测到的第二白光数据反馈给滤光装置中的滤光片控制部418，滤光片控制部418根据反馈的第二白光数据通过第一动力装置417改变滤光片416的位置，实现改变黄色光的透过率的目的，以控制未被吸收的蓝色激光和受激光的比例。

在本实施例中，滤光片控制部418通过第一动力装置417，可以控制滤光片416到第二收集透镜405或方棒406的距离。因滤光片416不同区域黄色光的透过率是不同的，当滤光片416到第二收集透镜405的距离不同时，未被吸收的蓝色激光和黄色光形成的白光照射到滤光片的面积不同，因此照射到滤光片416的区域不同，由此黄色光的透过率也是不同的。所以当改变滤光片416到第二收集透镜405或方棒406的距离时，未被吸收的蓝色激光和黄色光的比例是不同的。所述滤光片还可以设置不同区域各色光的透射率均不同。

本实施例中，滤光片控制部418通过第一动力装置417改变滤光片416的位置还可以通过如下的方式：在滤光片416到第二收集透镜405或方棒406的相对距离保持不变的同时，使滤光片416在与由第二收集透镜405的光轴出射的光束垂直的平面内移动，以使未被吸收的蓝色激光和黄色光形成的白光照射滤光片的不同区域，使黄色光的透过率发生改变。

如图4所示，当激光光源的电流变化时，黄色荧光粉的激发效率发生变化，导致黄色光所占的比例发生变化，为了保持黄色光和未被吸收的蓝色激光的比例，第二光电探测器415将探测到的第二白光数据反馈给滤光片控制部418，滤光片控制部418根据第二白光数据调整滤光片416的位置，使黄色光的透过率发生变化，以保持未被吸收的蓝色激光和黄色光比例的固定，从而保持系统的白平衡。

需要说明的是，在图4中本发明实施例示例性的将第二光电探测器415的位置设置在反射镜408之后，用来检测第二白光数据。但是第二光电探测器415还可以设置在滤光片至第一数字位置装置411、第二数字微镜装置412或第三数字微镜装置413之间的任意位置或设置在光调制装置之后的位置，还用于检测滤光片416出射的白光数据、反射镜408至光调制装置的光路中传输的白光数据或光调制装置出射的第三白光数据。其中，光调制装置包括全内反射镜棱镜409、分光合光棱镜410、第一数字位置装置411、第二数字微镜装置412和第三数字微镜装置413。本实施例提供了一种投影系统，激光电源的电流发生变化时，滤光片控制部根据第二光电探测器检测的第二白光数据对滤光片位置的改变，使滤光片黄色光的透过率发生变化，以使黄色光和未被吸收的蓝色激光的比例保持固定，从而保持投影系统的白平衡。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的一种投影系统的结构图；在上述实施例的基础上，所述的白光产生装置为色轮装置，投影光源调整装置包括：白光数据检测装置和白光数据调整装置，所述白光数据检测装置，用于检测光调制装置出射的第三白光数据，白光数据调整装置，用于根据检测到的数据对光调制装置进行调整。

如图5所示，所述系统包括：激光光源501、准直元件502、第一收集透镜503、色轮装置504、第二收集透镜505、方棒506、中继系统507、反射镜508、全内反射棱镜509、分光合光棱镜510、第一数字微镜装置511、第二数字微镜装置512、第三数字微镜装置513、投影镜头514和投影光源调整装置。具体的，投影光源调整装置，用于检测投影镜头514射出的所述第三白光数据，并根据检测到的第三白光数据调整第二数字微镜装置512中红光的开通时间以及第三数字微镜装置513中绿光的开通时间，以保持蓝光、红光和绿光比例的固定。

具体的，第一数字微镜装置511包括：第一调制部和第三动力装置(图中未标记)；第二数字微镜装置512包括：第二调制部5121和第四动力装置5122；第三数字微镜装置513包括：第三调制部5131和第五动力装置5132。

在本实施例中，白光数据检测装置优选为第三光电探测器515；所述白光数据调整装置优选包括：设于第二数字微镜装置512内部的第二控制部516和设于第三数字微镜装置513内部的第三控制部517；所述第三光电探测器515设于投影镜头514和外部的屏幕之间，用于检测投影镜头514射出第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈给第二控制部516和第三控制部517。第二控制部516，用于接收第三光电探测器515反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第四动力装置5122控制红光开通的时间，以控制红光的比例。第三控制部517，用于接收第三光电探测器515反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第五动力装置5132控制绿光开通的时间，以控制绿光的比例。

本实施例提供的投影系统进行投影过程如下：如图5所示，激光光源501发射的蓝色激光，经准直元件502和第一收集透镜503后，射入色轮装置504，激发黄色荧光粉，产生黄色光。黄色光和未被吸收的蓝色激光混合形成白光从色轮装置504射出，经第二收集透镜505、方棒506和中继系统507后，射入反射镜508，反射镜508将中继系统507出射的白光分束为第一白光和第二白光。第一白光经全内反射棱镜509反射后，经分光合光棱镜510分束为蓝光、红光和绿光；分束的蓝光、红光和绿光分别经第一数字微镜装置511、第二数字微镜装置512和第三数字微镜装置513调制后，再通过分光合光棱镜510合光形成第三白光，经全内反射棱镜509后由投影镜头514射出，射出的第三白光经过第三光电探测器515检测并投影到外部的屏幕上。其中，第二白光可以不再监测。

当激光光源的电流发生变化时，黄色光所占的比例不同，所以第三白光中红光和绿光各自所占的比例均会发生变化，第三光电探测器515将检测到的电流变化后的第三白光数据反馈给设置在第二数字微镜装置中的第二控制部516和设置在第三数字微镜装置中的第三控制部517，第二控制部516根据反馈的第三白光数据通过第四动力装置5122控制红光开通的时间，以控制红光的比例。第三控制部517根据反馈的第三白光数据通过第五动力装置5132控制绿光开通的时间，以控制绿光的比例。

具体的，第二调制部包括了微镜片和光吸收器件，第二动力装置能够将外部的电源信号转换为驱动信号，并通过驱动信号产生静电扭矩，使微镜片进行转动。微镜片能够转动两个方向：一个方向能将入射光反射出去，进行投影；另一个方向将入射光反射到光吸收器件，将入射光吸收。第二控制部能够通过第二动力装置控制第二调制部中微镜片的转动方向，以控制入射到微镜片上的红光的开通时间。其中，第三数字微镜装置与第二数字微镜装置控制光开通时间的原理是相同的，不再累述。

需要说明的是，在图5中本发明示例性的将第三光电探测器515设置在投影镜头514之后，用来检测投影镜头514射出的第三白光的数据。但是第三光电探测器515还可以设置在光调制装置和投影镜头515之间的位置，用于检测光调制装置射出的第三白光数据，并将检测的数据分别反馈给第二控制部516和第三控制部517，以使第二控制部516和第三控制部517分别控制红光出光时间和绿光出光时间。其中，光调制装置包括：全内反射镜棱镜509、分光合光棱镜510、第一数字位置装置511、第二数字微镜装置512和第三数字微镜装置513。

本实施例提供的一种投影系统，当激光电源的电流变化时，设置在第二数字微镜装置中的第二控制部根据第三光电探测器反馈的第三白光数据，控制红光的开通时间，以控制红光的比例，设置在第三数字微镜装置中的第三控制部根据第三光电探测器反馈的第三白光数据，控制绿光的开通时间，以控制绿光的比例，实现保持投影系统白平衡的目的。

实施例五

图6是本发明实施例五提供的一种投影方法的流程图，所述的方法应用上述实施例中的投影系统来执行，如图6所示，所述的方法包括：

S610：白光数据检测装置检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据。

S620：白光数据调整装置根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置，以保持所述投影系统的白平衡。

进一步的，白光产生装置为色轮装置，且白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第一光电探测器和设于色轮装置内部的色轮控制部，若增大或减小激光光源的电流大小时，通过第一光电探测器检测色轮装置出射的白光数据、反射镜和光调制装置所构成的光路中传输的第一白光数据或反射镜透射的第二白光数据，并将检测到的白光的数据反馈给色轮控制部，以使色轮控制部根据反馈的白光的数据通过第一动力装置提高或降低色轮的转速。

进一步的，白光产生装置包括色轮装置和滤光装置，且白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第二光电探测器和设于滤光装置内部的滤光片控制部，若增大或减小激光光源的电流大小时，通过第二光电探测器将检测到的第二白光数据反馈给滤光片控制部，以使滤光片控制部根据反馈的第二白光数据通过第二动力装置改变滤光片的位置。

进一步的，白光产生装置为色轮装置，且白光数据检测装置为第三光电探测器，白光数据调整装置包括设于光调制装置中第二数字微镜装置内部的第二控制部和设于第三数字微镜装置内部的第三控制部，

若增大或减小激光光源电流的大小时，通过第三光电探测器检测光调制装置出射的第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈第二控制部和第三控制部；

通过第二控制部接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第四动力装置增加或减少红光开通的时间，以控制红光的比例；

通过第三控制部接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第五动力装置增加或减少绿光开通的时间，以控制绿光的比例。

本发明实施例提供了一种投影方法，当激光电源的电流变化时，通过投影光源调整装置对白光产生装置和/或光调制装置进行调整，保持了系统的白平衡，从而保证图像品质。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种投影系统，其特征在于，包括:激光光源、白光产生装置、反射镜、光调制装置和投影光源调整装置；

其中，所述激光光源,用于发射蓝色激光；

所述白光产生装置,用于吸收蓝色激光，将蓝色激光转换成受激光，以使受激光与未被吸收的蓝色激光混合以形成白光；

所述反射镜，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光分束为第一白光和第二白光；

所述光调制装置,用于对第一白光中的蓝光、红光和绿光进行调制，并对调制后的蓝光、红光和绿光进行合光，以形成第三白光；

所述投影光源调整装置，包括：

白光数据检测装置，用于检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据；

白光数据调整装置，用于根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置，以保持所述投影系统的白平衡；

其中，所述光调制装置包括：

全内反射棱镜，设于反射镜之后，用于将反射镜反射的第一白光反射到分光合光棱镜；

分光合光棱镜，用于将第一白光分束为蓝光、红光和绿光，并将蓝光、红光和绿光分别入射到第一数字微镜装置、第二数字微镜装置和第三数字微镜装置；

第一数字微镜装置，用于将接收到的蓝光进行调制；

第二数字微镜装置，用于将接收到的红光进行调制；

第三数字微镜装置，用于将接收到的绿光进行调制；

所述分光合光棱镜，还用于将第一数字微镜装置、第二数字微镜装置和第三数字微镜装置分别调制的蓝光、红光和绿光进行合光，以形成第三白光；

若所述白光产生装置为色轮装置，所述色轮装置包括色轮和第一动力装置；所述色轮上涂有荧光粉；所述第一动力装置与色轮连接，用于提供色轮旋转的动力；

所述白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第一光电探测器和设于色轮装置内部的色轮控制部；所述色轮控制部与第一动力装置连接，用于通过第一动力装置控制色轮的转速；所述第一光电探测器设于色轮装置之后，用于检测色轮装置出射的白光数据、反射镜和光调制装置所构成的光路中传输的第一白光数据或反射镜透射的第二白光数据，并将检测到的白光数据反馈给色轮控制部，以使色轮控制部根据反馈的白光数据通过第一动力装置控制色轮的转速，其中，所述荧光粉为黄色荧光粉；

若所述白光产生装置包括色轮装置和滤光装置；

所述滤光装置包括滤光片和第二动力装置；

所述滤光片设于色轮装置和光调制装置之间，用于对受激光进行过滤；

第二动力装置与滤光片连接，用于提供滤光片位置变化的动力；

所述白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第二光电探测器和设于滤光装置内部的滤光片控制部；

所述第二光电探测器，用于检测反射镜透射的第二白光数据，将检测到的第二白光数据反馈给滤光片控制部；

滤光片控制部与第二动力装置连接，根据第二光电探测器反馈的第二白光数据，通过第二动力装置改变滤光片的位置，以控制未被吸收的蓝色激光和受激光的比例；其中，所述滤光片不同区域对受激光的透过率不同；

若所述白光产生装置为色轮装置；第一数字微镜装置包括：第一调制部和第三动力装置；

第二数字微镜装置包括：第二调制部和第四动力装置；

第三数字微镜装置包括：第三调制部和第五动力装置；

白光数据检测装置为第三光电探测器；

所述白光数据调整装置包括：设于第二数字微镜装置内部的第二控制部和设于第三数字微镜装置内部的第三控制部；

所述第三光电探测器设于光调制装置之后，用于检测光调制装置出射的第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈给第二控制部和第三控制部；第二控制部，用于接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第四动力装置控制红光开通的时间，以控制红光的比例；第三控制部，用于接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第五动力装置控制绿光开通的时间，以控制绿光的比例。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，还包括：投影镜头，设于光调制装置之后，用于将所述第三白光投影到外部的屏幕上。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述第三光电探测器设于光调制装置和投影镜头之间，用于检测光调制装置出射的第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈给第二控制部和第三控制部。

4.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述第三光电探测器设于投影镜头之后，用于检测投影镜头射出的第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈给第二控制部和第三控制部。

5.根据权利要求1-4任一项所述的投影系统，其特征在于，所述系统还包括：

准直元件，设于激光光源和色轮装置之间,用于将发射的蓝色激光进行准直处理；

第一收集透镜，设于激光光源和色轮装置之间且准直元件之后，用于将准直后的蓝色激光进行聚焦处理；

第二收集透镜设于色轮装置之后，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光进行聚焦处理；

方棒，设于色轮装置和反射镜之间且第二收集透镜之后，用于将受激光与未被吸收的蓝色激光形成的白光进行匀光处理；

中继系统，设于色轮装置和反射镜之间且方棒之后，用于将进行匀光处理后的白光进行校正和聚焦处理。

6.一种投影方法，采用权利要求1-5任一项所述的投影系统来执行，其特征在于，

白光数据检测装置检测所述白光产生装置至所述光调制装置光路中传输的白光的数据和/或光调制装置出射的第三白光数据；

白光数据调整装置根据检测到的数据调整所述白光产生装置和/或所述光调制装置，以保持所述投影系统的白平衡；

其中，若白光产生装置为色轮装置，且白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第一光电探测器和设于色轮装置内部的色轮控制部，若增大或减小激光光源的电流大小时，通过第一光电探测器检测色轮装置出射的白光数据、反射镜和光调制装置所构成的光路中传输的第一白光数据或反射镜透射的第二白光数据，并将检测到的白光的数据反馈给色轮控制部，以使色轮控制部根据反馈的白光的数据通过第一动力装置提高或降低色轮的转速；

若白光产生装置包括色轮装置和滤光装置，且白光数据检测装置和白光数据调整装置分别为第二光电探测器和设于滤光装置内部的滤光片控制部，若增大或减小激光光源的电流大小时，通过第二光电探测器将检测到的第二白光数据反馈给滤光片控制部，以使滤光片控制部根据反馈的第二白光数据通过第二动力装置改变滤光片的位置；

若白光产生装置为色轮装置，且白光数据检测装置为第三光电探测器，白光数据调整装置包括设于光调制装置中第二数字微镜装置内部的第二控制部和设于第三数字微镜装置内部的第三控制部，

若增大或减小激光光源电流的大小时，通过第三光电探测器检测光调制装置出射的第三白光数据，并将检测到的第三白光数据分别反馈第二控制部和第三控制部；

通过第二控制部接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第四动力装置增加或减少红光开通的时间，以控制红光的比例；

通过第三控制部接收第三光电探测器反馈回的第三白光数据，并根据反馈的第三白光数据通过第五动力装置增加或减少绿光开通的时间，以控制绿光的比例。