CN112147834B - 一种光源、投影显示装置及光源调制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光源、投影显示装置及光源调制方法，该光源包括：R发光单元、G发光单元、B发光单元、一个或多个附加发光单元和合束模块；所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外颜色；所述R发光单元、所述G发光单元、所述B发光单元和所述附加发光单元出射的光经所述合束模块合束为一束光输出。上述方案用以解决目前的光纤投影系统中，为了提升投影图像的亮度，单纯提升激光器的输出功率，存在能量利用率较低，并且还会导致光纤投影系统的显示能力下降的技术问题，从而在不降低光源的调制频率和显示能力的前提下提升投影图像亮度、能量利用率以及显示色域。

Description

一种光源、投影显示装置及光源调制方法

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种光源、投影显示装置及光源调制方法。

背景技术

扫描投影技术的成像原理是，通过光源调制出待显示图像的每个像素点对应的光，然后，通过扫描器带动扫描光纤或通过MEMS(英文全称：Microelectro MechanicalSystems，中文名称：微机电系统)扫描镜的运动，扫描输出每个像素点对应的光，从而将待显示图像的每个像素点对应的光逐一投射到投影屏幕上，形成投射画面。

以光纤扫描为例，光纤扫描系统一般包括光纤扫描器和光源，光源中的多种颜色的发光单元，如：红绿蓝三色激光器，产生的光经合束模块合束后得到图像上每个像素点的光，然后，将每个像素点的光耦入光纤中，再由光纤扫描器带动光纤进行扫描振动，从而将图像上的每个像素点的光逐一投射到投影屏幕上，形成投影画面。

目前，在需要高亮度的投影场景中(比如，工程投影，激光电视)，常常需要提高激光器的输出功率，但单纯提高激光器的输出功率会带来很多问题。第一，高功率的激光器出光光斑很大，难以被整形耦入细窄的光纤中。第二，对于高功率的激光器而言，其亮度从0至最大值的稳定状态所需时间较长，使得激光器的调制频率低，激光器的调制频率低必然会限制光纤扫描系统的显示能力。第三，激光器出射光束的模式与功率相关，当激光器的功率较大时，高阶模往往越多，对应的光束越发散，而激光器与光纤的耦合效率与模式匹配度相关，因此，高功率激光器与光纤的耦合效率会下降，能量利用率较低，使得功率提升有限。

可见，目前的光纤投影系统中，为了提升投影图像的亮度，单纯提升激光器的输出功率，存在能量利用率较低，并且还会导致光纤投影系统的显示能力下降的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光源、投影显示装置及光源调制方法，用以解决目前的光纤投影系统中，为了提升投影图像的亮度，单纯提升激光器的输出功率，存在能量利用率较低，并且还会导致光纤投影系统的显示能力下降的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明实施例第一方面提供一种光源，包括：R 发光单元、G发光单元、B发光单元、一个或多个附加发光单元和合束模块；所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外的颜色；所述R发光单元、所述G发光单元、所述B发光单元和所述附加发光单元出射的光经所述合束模块合束为一束光输出。

可选的，所述附加发光单元的出光颜色为任意两种或三种颜色按相同比例或不同比例混合得到的颜色。

可选的，所述附加发光单元为黄光发光单元、紫光发光单元或青光发光单元。

可选的，所述合束模块包括多个共光路设置的二向色滤波器。

本发明实施例第二方面提供一种投影显示装置，包括光源，所述光源包括 R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外颜色；

光扫描模组，用于扫描出射光源输出的光；

可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；

根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，并调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

可选的，所述程序被处理器执行时以实现根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，并调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光的步骤时，具体包括以下步骤：

判断所述灰度值是否大于或等于预先设置的灰度值阈值；

在所述灰度值大于或等于所述灰度值阈值时，控制所述附加发光单元，以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元，调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光；

在所述灰度值小于所述灰度值阈值时，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光，或控制所述附加发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

可选的，所述程序被处理器执行时以实现控制所述附加发光单元，以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元，调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光的步骤时，具体包括以下步骤：

获得所述待投影图像中满足预设条件的像素段的连续时序长度，所述预设条件是指所述像素段中的每个待投影像素点在所述附加色彩通道的灰度值大于或等于预先设置的灰度值阈值；

判断所述连续时序长度是否大于或等于预先设置的时序长度阈值；

若所述连续时序长度大于或等于所述时序长度阈值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿。

可选的，所述程序被处理器执行时以实现控制所述附加发光单元，以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元，调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光的步骤时，具体包括以下步骤：

根据与所述灰度值对应的灰度值分配数据，分别调制所述附加发光单元的灰度值和所述附加色彩通道对应的发光单元的灰度值为对应的目标灰度值。

本发明实施例第三方面提供一种光源调制方法，应用于投影显示装置中，所述投影显示装置包括光源、光扫描模组；所述光源包括R发光单元、G发光单元、B发光单元和一个或多个附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色；或所述附加发光单元的出光颜色为标准色彩空间外且靠近标准RGB空间的颜色；所述方法包括：

获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；

根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，并调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

可选的，根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，以调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光，包括：

判断所述灰度值是否大于预先设置的灰度值阈值；

在所述灰度值大于或等于所述灰度值阈值时，控制所述附加发光单元、以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元，调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光；

在所述灰度值小于所述灰度值阈值时，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光，或控制所述附加发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

本发明实施例的技术方案中，光源除了R发光单元、G发光单元、B发光单元外，还包括一个或多个附加发光单元，通过在光源中增加附加发光单元，达到提升投影图像亮度的目的，也避免了增大单个激光器的输出功率，从而解决目前的光纤投影系统中，为了提升投影图像的亮度，单纯提升激光器的输出功率，存在能量利用率较低，并且还会导致光纤投影系统的显示能力下降的技术问题。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1A和图1B为本发明实施例提供的光纤扫描系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的光纤扫描系统的光源合束模块的示意图；

图3为本发明实施例提供的光源的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的sRGB颜色空间的示意图；

图5为本发明实施例提供的投影显示装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的光源调制方法的流程示意图。

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作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。

如图1A和图1B所示，图1A和图1B为本发明实施例提供的光纤扫描系统的示意图，该扫描系统可以应用到手机、电脑、数码相机、摄像机、工程投影机、家用投影机、激光电视和汽车等设备上。光纤扫描系统主要包括：处理器、扫描驱动电路、光源模块、光源调制模块、光纤扫描器1、光源合束模块 2和光纤3。光纤扫描系统的工作原理如下：处理器通过向扫描驱动电路发送电控制信号来驱动光纤扫描器1，同时，处理器通过向光源调制模块发送电控制信号来控制光源模块的出光情况。其中，处理器、扫描驱动电路和光源调制模块之间的信号传输可以经电子输入/输出设备进行，光源调制模块根据接收到的控制信号输出光源调制信号，以对光源模块中的多个颜色的发光单元(如：激光器/发光二极管等，图1A 和图 1B 中所示为红绿蓝RGB三色激光器)调制，光源模块中每种颜色的发光单元产生的光经光源合束模块2合束后逐一产生图像中每个像素点对应的光，光源合束模块2产生的光束通过光纤3导入光纤扫描器 1，同时，扫描驱动电路根据接收到的控制信号输出扫描驱动信号，以控制光纤扫描器1中的光纤3以预定的二维扫描轨迹(如：螺旋扫描、栅格式扫描、李萨如扫描)进行扫描运动，然后，光学系统将光纤3出射的每个像素点的光放大并投影至投影屏幕上形成图像。

如图2所示，为光纤扫描系统的光源合束模块的示意图(图中的黑色箭头代表光路方向)。光源合束模块采用了3个激光器进行合束出光，分别为红光激光器R、绿光激光器G和蓝光激光器B，3个准直透镜4，3个波长合束元件 F1、F2、F3。每个激光器的出光口对应设置一个准直透镜4对激光器产生的发散光进行准直。RGB三色光束经过波长合束元件F1、F2、F3进行合束，其中波长合束元件F1可以是反射镜或二向色滤光器(反射红光即可)，波长合束元件F2可以是二向色滤光器(可以透过红光并反射绿光)，波长合束元件F3可以是二向色滤光器(可以透过红光和绿光并反射蓝光)。合束后的光束经会聚透镜5会聚到光纤中继续传播。其中，F是指Filter，即滤光器，本说明书中简称F。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的光源的结构示意图，光源包括R 发光单元、G发光单元、B发光单元和一个或多个附加发光单元X，所述附加发光单元X的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外颜色；合束模块301，所述R发光单元、所述G发光单元、所述B发光单元和所述附加发光单元X出射的光经所述合束模块301合束为一束光输出。合束光经会聚透镜302耦入光纤303中，然后通过光纤扫描器(图3中未示出)扫描输出。

本发明实施例中，通过在光源中增加附加发光单元X，能够在提升投影图像亮度的同时，保证光源调制频率，避免了由于增大单个激光器的输出功率，导致的调制频率降低(由于激光器亮度从0至最大值的稳定状态所需时间较长，因此激光器的出光功率越高，激光器的调制频率低)，从而解决目前的光纤投影系统中，为了提升投影图像的亮度，单纯提升激光器的输出功率，存在能量利用率较低，并且还会导致光纤投影系统的显示能力下降的技术问题。

在第一种可能的实施方式中，请参考图4，图4为本发明实施例提供的RGB 颜色空间的示意图，假设附加发光单元X的出光颜色位于sRGB(英文全称： standard Red GreenBlue；中文名称：标准RGB色彩空间)构成的色域三角形边界上，即附加发光单元X的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种颜色混合得到的颜色，例如：附加发光单元X可以为黄光发光单元，由红光和绿光混合得到，当一幅图像中的黄光所占比例较高时，通过R发光单元、所述G发光单元和附加发光单元共同出射黄光，避免了增大单个激光器的输出功率，同时也能够在提升投影图像亮度的同时，保证光源调制频率。

具体的，任意两种颜色可以按相同比例或不同比例混合。举例来讲，附加发光单元X可以为黄光发光单元、紫光发光单元、青光发光单元，具体比例根据RGB三原色的色坐标而定，按照标准的RGB三基色构成的色域系统，黄色由红色和绿色按照1:1的比例混合而成，紫色为红色和蓝色按照1：1的比例混合得到，青色为绿色和蓝色按照1：1的比例混合得到。在实际应用中，附加发光单元也可以为R、G、B中任意两种颜色按照不同比例混合得到的颜色，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，本发明对此不做限制。

在第二种可能的实施方式中，请继续参考图4，假设附加发光单元X的出光颜色位于RGB色域三角形内部，则附加发光单元X的出光颜色同时含有R、G、 B光谱成分，假设比例为r:g:b，则投影显示装置在实际显示时，如果待投影像素点含有RGB混合色，可以通过附加发光单元X和RGB三色发光单元共同出射待显示像素点对应的光，并考虑附加发光单元的出光颜色中RGB的成分贡献，分别减小RGB三色发光单元的输出功率，以减小其灰度值。

在第三种可能的实施方式中，请继续参考图4，假设附加发光单元X的出光颜色为标准RGB颜色三角之外的颜色，优选的，出光颜色可以在RGB色彩空间外且靠近RGB色彩空间的颜色，以避免出光颜色偏离色彩空间太远，导致色域偏差过大。

为方便说明，假设色彩C为光谱色(即位于标准马蹄形色域图的边界上对应于单波长的颜色)，进一步，假设C的色彩表现为黄色，相当于投影显示装置的色域扩大了(色域变成了RGBC围成的四边形)。此时，又分情况而定，由于系统所用的RGB色域原本就够大，所添加的色彩C与R和G所构成的色饱和度差别并不大，因此可以将C近似按照R和G的混合色处理，具体请参考第一种可能的实施例方式中的说明。若色彩C离RGB色域较远，如表现为青色的色彩区域，此时，对于原RGB空间中的某待显示色彩可以在RCG、RCB、RGB中的至少两套三基色下进行分解，于是可以将色彩D按照比例进行分配，如255灰度中的100在其中一套色彩中分配进行显示，剩下的灰度由另一套(或两套) 色彩体系进行补充，具体亦可参考第一种可能的实施例方式中的说明。

本发明实施例中，附加发光单元X的个数可以为一个或多个，在附加发光单元的个数为多个时，多个附加发光单元的出光颜色可以相同，也可以不同，本发明对此也不做限制。如图3所示，图中示意了一个附加发光单元X的情况，图中各发光单元的位置顺序可以根据具体的波长合束情况进行调换。本发明实施例中，发光单元为单色激光器或其他类型的光源，本发明对此不做限制。

接下来，对光源中的合束模块301进行说明。本发明实施例中，合束模块 301为空间合束模块，包括多个共光路设置的二向色滤波器。如图3所示，合束模块301包括四个二向色滤波器，分别为F1、F2、F3和F4，其中，F1用于反射R发光单元出射的光，F2用于反射G发光单元出射的光，并透射R发光单元出射的光，F3用于反射B发光单元出射的光，并透射G发光单元和R 发光单元出射的光，F4用于反射附加发光单元X出射的光，并透射R发光单元、G发光单元和B发光单元出射的光，从而将R发光单元、G发光单元、B 发光单元和附加发光单元X出射的光合并为一束光输出。

在另一种可能的实施方式中，F1也可以为反射镜，用于反射R发光单元出射的光即可。在其他实施例中，空间合束模块可以只包括F2、F3和F4，R 发光单元出射的光直接入射至二向色滤波器F2，二向色滤波器F2、F3和F4 的作用如前所述，从而将R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元X出射的光合并为一束光输出。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种投影显示装置，如图5所示，该投影显示装置包括光源501，所述光源501包括R发光单元、G发光单元、B 发光单元和附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外颜色，光源501的结构如图3所示；光扫描模组502，用于扫描出射光源501 输出的光；可读存储介质503，所述可读存储介质503上存储有程序，所述程序被处理器504执行时实现以下步骤：获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，以调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

上述实施例中，通过在光源501中增加附加发光单元，达到提升投影图像亮度的目的，避免了增大单个激光器的输出功率，导致调制频率的降低，从而在不降低光源501的调制频率和显示能力的前提下提升投影图像亮度和能量利用率。

本发明实施例中，附加发光单元X工作的前提条件是，待投影像素的颜色中含有对应的混色色彩成分，并且，还需要同时考虑混色色彩成分的在待投影像素中的配色比例，以及待投影像素的色彩中对应的各基色的比例，因此，在获得待投影像素点的在附加色彩通道(即混合色彩成分)的灰度值后，需要判断灰度值是否大于灰度值阈值，其中，灰度值阈值可以为预先设置的，例如，灰度值的范围为0至255，则灰度值阈值可以大于100，具体可以为100、130、 150等等，本领域技术人员可以根据实际情况进行设置，本发明对此不做限制。

然后，在灰度值大于或等于所述灰度值阈值时，控制所述附加发光单元，以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的两个发光单元，共同调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

其中，与所述附加色彩通道对应的发光单元是指混合得到附加发光单元出光颜色的两种颜色对应的发光单元。例如：附加发光单元为黄光发光单元时，黄光对应的发光单元为R发光单元和G发光单元；附加发光单元为紫光发光单元时，紫光对应的发光单元为红R发光单元和B发光单元；附加发光单元为青光发光单元时，青光对应的发光单元为G发光单元和B发光单元。

本发明实施例中，以附加发光单元X为黄光激光器，其出光颜色为红色和绿色按照1:1的比例混合得到的黄色为例进行说明。真实世界的显示场景，大部分含有黄色成分，在需要调制的黄光的灰度值大于或等于预先设置的灰度值阈值时，可以开启黄光激光器进行调制，同时，RGB发光单元(RGB发光单元是指R发光单元、G发光单元和B发光单元)亦可按照相应比例配色显示，此时，图像中的黄色成分则由黄光激光器和RGB发光单元共同构成，一方面提升了黄色成分的绝对亮度，另一方面各个激光器的功率输出相对较低，能保证足够的调制频率，以保持光纤扫描系统的显示能力。

本发明实施例中，在通过所述附加发光单元和RGB发光单元，共同调制输出所述待投影像素点对应的光时，可以根据与所述待投影像素点的灰度值对应的灰度值分配数据，分别调制所述附加发光单元的灰度值和所述附加色彩通道对应的发光单元的灰度值为对应的目标灰度值。

本发明实施例中，灰度值分配数据可以为存储在投影显示装置中的灰度值分配数据表，该数据表中至少包括不同灰度值时，对应的附加发光单元的目标灰度值和RGB发光单元的目标灰度值。灰度值分配数据也可以为根据灰度值分配算法实时计算得到的附加发光单元的目标灰度值和RGB发光单元的目标灰度值。

本发明实施例中，假设附加发光单元的目标灰度值为第一灰度值，RGB 发光单元的目标灰度值为第二灰度值。在实际应用中，可以根据不同的目的选择第一灰度值和第二灰度值的分配情况，例如：为了增大调制频率，在一个色彩通道内，可以选择第一灰度值与第二灰度值的和等于所述待投影像素点在该色彩通道的灰度值。又例如：为了提高投影图像亮度，可以选择第一灰度值与第二灰度值的和大于所述待投影像素点在该色彩通道的灰度值，或者所述第一灰度值和所述第二灰度值都等于所述待投影像素点在该色彩通道的灰度值，以上两种仅是举例说明，并不做限制。

举例来讲，假设灰度值阈值为100，当需要调制的待投影像素点对应灰度值为255的黄光时，由于黄光的灰度值大于灰度值阈值，可以调制红光激光器 R的灰度值为100、绿光激光器G的灰度值为100，以及调制黄光激光器的灰度值为155，来合束形成灰度值为255(255＝100+155)的黄光。从上述实施例可以看出，黄光激光器的增加，可以降低光纤扫描系统对红光激光器和绿光激光器的能量需求，也就是说，附加发光单元的增加，可以降低光纤扫描系统对单色激光器的能量需求，并且，小功率激光器的出光光斑较小，更容易耦入光纤，其能量损耗很小，从而提高了投影系统能量利用率。进一步，由于单色激光器的出光功率较低，可以增大调制频率，有利于提升对比度。

又例如，假设灰度值阈值为100，当需要调制的待投影像素点灰度值为155 的黄光时，由于黄光的灰度值大于灰度值阈值，可以调制红光激光器R的灰度值为155、绿光激光器G的灰度值为155，以及调制黄光激光器的灰度值为155，来合束形成灰度值为的黄光，从而增加黄光的绝对亮度。从上述实施例可以看出，黄光激光器的增加，可以增加待投影图像中黄色成本的绝对亮度，也就是说，附加发光单元的增加，可以待投影图像中某个颜色成分的绝对亮度，从而增加待投影图像的亮度。

本发明实施例中，为了进一步提高光源的调制频率，可以在进行图像投影之前，对待投影图像进行预判，例如：在待投影图像或视频缓存的时候通过算法做预判，获得所述待投影图像中满足预设条件的像素段的连续时序长度，所述预设条件是指所述像素段中的每个待投影像素点在附加色彩通道的灰度值大于或等于预先设置的灰度值阈值；并判断所述连续时序长度是否大于或等于预先设置的时序长度，换言之，当某连续时序的像素段里含均含有不小于某一能量(即灰度值)的颜色时，且该连续时序长度大于或等于预先设置的时序长度，则在对这段像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，即附加发光单元在此连续时序内保持常开状态；然后，根据所述附加发光单元的灰度值，控制所述附加色彩通道对应的发光单元对所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿，以实现该像素段内的所有像素点的投影，从而可最大程度的保持光源调制频率以及显示能力。

在一种可能的实施方式中，在控制所述附加发光单元保持发光状态不变时，可以直接设置所述附加发光单元的灰度值可以为预设值，例如：预设值可以为100、125等等。在另一种可能的实施方式中，附加发光单元的灰度值也可以根据该待像素段内的所有像素点的实际灰度值进行确定，在一种可能的确定方式中，附加发光单元的灰度值可以小于或等于所述像素段中的待投影像素点在附加色彩通道的最小灰度值。例如：像素段中包括100个像素，该100像素点在黄色通道的灰度值均大于灰度值阈值，且在黄色通道最小灰度值为115，则可以确定附加发光单元的灰度值小于最小灰度值即可，如：附加发光单元的灰度值设置115或100。

本发明实施例中，当需要调制的待投影像素点的灰度值小于灰度值阈值时，可以控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元调制输出所述待投影像素点对应的光，或控制所述附加发光单元调制输出所述待投影像素点对应的光。

举例来讲，沿用上述灰度值阈值为100的例子，当需要调制的待投影像素点为灰度值为50的黄光时，由于黄光的灰度值小于灰度值阈值的，可以直接调制灰度值为50的红光激光器和灰度值为50的绿光激光器，来合束形成灰度值为50的黄光，也可以直接调制灰度值为50的黄光激光器，来形成灰度值为 50的黄光。

需要说明的是，以附加发光单元为黄光激光器为例，待投影像素点除了R 通道和G通道的灰度值外，有可能还包括B通道的灰度值，在进行光源调制时，直接调制B发光单元按照对应的灰度值输出即可。在附加发光单元为其它颜色的激光器时，其原理相同，在此不再详述。

本发明实施例中，光扫描模组502可以为光纤扫描模组，也可以为MEMS (英文全称：Microelectro Mechanical Systems，中文名称：微机电系统)扫描模组，投影显示装置可以应用至各种投影显示设备中，如：头戴式AR(英文全称：Augmented Reality；中文名称：增强现实)设备、头戴式VR英文全称： Virtual Reality；中文名称：虚拟现实)设备、投影电视、投影仪等等，在这些投影显示设备中，可以使用一个显示模组进行显示，也可以通过多个显示模组拼接的方式进行显示，本发明对此不做限制。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种光源调制方法，应用于投影显示装置中，所述投影显示装置包括光源、光扫描模组；所述光源包括R发光单元、G发光单元、B发光单元和一个或多个附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为R、G、B中任意两种颜色混合得到的颜色；如图6所示，所述方法包括以下步骤。

步骤601，获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；

步骤602，根据所述灰度值对应的光源调制策略，从R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元中选择出与所述待投影像素点对应的发光单元，以调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

步骤602包括以下步骤。

判断所述灰度值是否大于预先设置的灰度值阈值；

在所述灰度值大于或等于所述灰度值阈值时，控制所述附加发光单元、以及所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元，调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光；

在所述待投影像素点的灰度值小于所述灰度值阈值时，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光，或控制所述附加发光单元调制输出所述待投影像素点在所述附加色彩通道对应的光。

前述图3-图5实施例中的投影显示装置中的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的光源调制方法，通过前述对投影显示装置的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中光源调制方法的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

第一，由于增加了附加发光单元，可以增加颜色组合数量，从而扩大显示色域。第二，对于激光投影而言，由于在光源中加入了不同波长的光，可以有效降低不同光波之间的干涉作用，有效减弱散斑的影响。第三，可以降低光纤扫描系统对单色激光器的能量需求，并且，小功率激光器的出光光斑较小，更容易耦入光纤，其能量损耗很小，从而提高了投影系统能量利用率。第四，由于单色激光器的出光功率较低，可以增大调制频率，有利于提升对比度。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种投影显示装置，其特征在于，包括光源，所述光源包括R发光单元、G发光单元、B发光单元和附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色或所述出光颜色为标准RGB色彩空间外颜色；光扫描模组，用于扫描出射光源输出的光；

可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现以下步骤：

获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；

若所述待投影图像中连续时序的像素段内的每个所述待投影像素点均含有所述附加色彩通道的灰度值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对每个所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿。

2.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，所述程序被处理器执行时以实现若所述待投影图像中连续时序的像素段内的每个所述待投影像素点均含有所述附加色彩通道的灰度值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对每个所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿的步骤时，具体包括以下步骤：

获得所述待投影图像中满足预设条件的像素段的连续时序长度，所述预设条件是指所述像素段中的每个待投影像素点在所述附加色彩通道的灰度值大于或等于预先设置的灰度值阈值；

判断所述连续时序长度是否大于或等于预先设置的时序长度阈值；

若所述连续时序长度大于或等于所述时序长度阈值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿。

3.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，所述程序被处理器执行时以实现基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对每个所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿的步骤时，具体包括以下步骤：

根据与所述灰度值对应的灰度值分配数据，分别调制所述附加发光单元的灰度值和所述附加色彩通道对应的发光单元的灰度值为对应的目标灰度值。

4.一种光源调制方法，应用于投影显示装置中，其特征在于，所述投影显示装置包括光源、光扫描模组；所述光源包括R发光单元、G发光单元、B发光单元和一个或多个附加发光单元，所述附加发光单元的出光颜色为标准RGB色彩空间中任意两种或三种颜色混合得到的颜色；或所述附加发光单元的出光颜色为标准色彩空间外且靠近标准RGB空间的颜色；所述方法包括：

获得待投影图像中的待投影像素点在所述附加发光单元对应的附加色彩通道的灰度值；

若所述待投影图像中连续时序的像素段内的每个所述待投影像素点均含有所述附加色彩通道的灰度值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对每个所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，若所述待投影图像中连续时序的像素段内的每个所述待投影像素点均含有所述附加色彩通道的灰度值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对每个所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿，包括：

获得所述待投影图像中满足预设条件的像素段的连续时序长度，所述预设条件是指所述像素段中的每个待投影像素点在所述附加色彩通道的灰度值大于或等于预先设置的灰度值阈值；

判断所述连续时序长度是否大于或等于预先设置的时序长度阈值；

若所述连续时序长度大于或等于所述时序长度阈值，则在对所述像素段进行投影时，控制所述附加发光单元保持发光状态不变，并基于所述附加发光单元的灰度值，控制所述R发光单元、G发光单元和B发光单元中与所述附加色彩通道对应的发光单元对所述待投影像素点在附加色彩通道的灰度值进行补偿。

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