CN108810497B - 投影系统、投影方法及图像数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投影系统、投影方法及图像数据处理方法。所述投影系统包括光源装置、图像数据处理模块、及控制及光调制模块。所述光源装置用于发出第一光与第二光，所述图像数据处理模块用于判断待显示图像的色域范围，若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，则将待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据。所述控制及光调制模块用于依据所述第一图像数据调制所述第一光以产生对应的投影光以及依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光、或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光。

Description

投影系统、投影方法及图像数据处理方法

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种投影系统、投影方法及图像数据处理方法。

背景技术

现有投影系统被广泛地应用在影院、教育、电视等领域，投影系统按照其采用光调制模块的种类可以分为DMD(Digital Micromirror Device)、LCOS(Liquid Crystal onSilicon)、LCD(Liquid Crystal Display)等，按照光调制模块的数量可分为单片式、双片式和三片式系统。在投影系统的光源方面，传统的光源包括UHP、氙灯等灯泡光源，目前逐渐发展起来的有LED光源、RGB纯激光光源和激光激发荧光粉光源，后者可以认为是以半导体发光器件为基础的光源。受限于光学扩展量，LED光源的投影系统，亮度不足，在许多领域尤其是对亮度要求较高的影院场合应用受限。目前常见的对比区分在于RGB激光光源和激光荧光粉光源，RGB激光光源具有色纯度高、色域广的优势，一般能够达到REC2020色域标准，但其散斑问题是难以解决的疑难问题，激光激发荧光粉的光源不存在散斑问题，视觉表现好，在色域方面一般能够达到DCI标准。针对实际观看图像的绝大多数情况，DCI色域已经足够。可以这样设想，拍摄的图像来自于自然界、生活周边等，我们之所以能够看到物体具有一定的颜色，来自于其反射的光谱，一般反射的光谱都会是较为连续的、具有一定宽度的光谱，因此物体的颜色都会落在DCI色域之内，除非存在这样的情况：拍摄设备直接拍摄了纯激光的光束，例如532nm的绿激光光束和638nm的红激光光束，此时DCI色域无法还原出这两种激光光束的本征颜色，而这也被认为是激光荧光光源不如RGB纯激光光源的地方，因此如何使得激光荧光光源也能够具有超出DCI的色域，同时又能够维持其高光效的特点，成为一个有挑战性的课题。

现有纯激光投影机能够实现REC2020的大色域范围，而激光荧光粉技术的投影机的色域范围是DCI709，虽然自然界中绝大部分颜色均在DCI色域范围之内，但是在特定情况下，比如显示纯激光的颜色时，会位于DCI色域之外，现有的激光荧光粉技术的投影机在显示该颜色时，会使超出DCI色域之外的颜色显示不逼真。

随着激光投影技术的发展，逼真度高的投影画面也成为消费者追逐投影产品的一个参考标准。现有的激光荧光粉技术的色域范围满足一般自然界中常规的颜色显示，但对于特殊的图像颜色会在DCI色域之外，如果采用DCI色域来显示，则位于DCI色域之外的颜色只能用DCI色域边界上的颜色来显示，然而不同的颜色差就无法体现出来。最终使得不在DCI色域范围之内的颜色显示失真。

发明内容

为解决现有技术投影系统不能显示特定色域导致颜色显示失真的技术问题，本发明提供一种可以有效拓宽色域且改善颜色失真的投影系统与投影方法，本发明还提供一种可应用于所述投影系统的图像数据处理方法。

一种投影系统，其包括：

光源装置，用于发出第一光与第二光；

图像数据处理模块，用于依据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，所述图像数据处理模块将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

控制及光调制模块，用于依据所述第一图像数据调制所述第一光以产生对应的投影光，所述控制及光调制模块还用于依据所述第二图像数据调制所述第二光或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光；及

投影镜头，用于投影依据所述第一图像数据调制产生的投影光以及依据所述第二图像数据调制产生的投影光至相同区域，从而显示所述待显示图像。

在一种实施方式中，所述第二光可以包括激光。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括一子帧图像数据，所述图像数据处理模块分析所述子帧图像数据，若所述子帧图像数据的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，则所述图像数据处理模块将所述色域值位于所述第一色域范围之内的部分像素的图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述色域值位于所述第一色域范围之外的另一部分像素的图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述图像数据处理模块分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块将所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述图像数据处理模块分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块将所述至少两子帧图像数据以子帧为单位先分割为第一部分数据与第二部分数据，所述第一部分数据包括所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据，所述第二部分数据包括各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，所述图像数据处理模块进一步将所述第二部分数据中的每子帧图像数据分割为第三部分数据与第四部分数据，其中所述第三部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的部分子帧图像数据，所述第四部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之外的另一部分子帧图像数据，所述第一图像数据包括所述第一部分数据与所述第三部分数据，所述第二图像数据包括所述第四部分数据。

一种投影方法，其包括如下步骤：

根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，

若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光、或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光；及

投影依据所述第一图像数据调制产生的投影光以及依据所述第二图像数据调制产生的投影光至相同区域，从而显示所述待显示图像。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括一子帧图像数据，若所述子帧图像数据的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，则将所述色域值位于所述第一色域范围的部分像素的图像数据作为所述第一图像数据，将所述色域值位于所述第一色域范围之外的另一部分像素的图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则将所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据作为所述第一图像数据，将所述各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则将所述至少两子帧图像数据以子帧为单位先分割为第一部分数据与第二部分数据，所述第一部分数据包括所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据，所述第二部分数据包括各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，进一步将所述第二部分数据中的每子帧图像数据分割为第三部分数据与第四部分数据，其中所述第三部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的部分子帧图像数据，所述第四部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之外的另一部分子帧图像数据，所述第一图像数据包括所述第一部分数据与所述第三部分数据，所述第二图像数据包括所述第四部分数据。

在一种实施方式中，所述依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制第二光或者第一光及第二光以产生对应的投影光的步骤包括：

依据第一图像数据产生第一调制控制信号、依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号及产生光源控制信号，所述光源控制信号用于控制所述第一光与所述第二光的时序，所述第一调制控制信号用于控制空间光调制器在第一时段依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第二时段依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。

在一种实施方式中，所述依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制第二光或者第一光及第二光以产生对应的投影光的步骤包括：

依据所述第一图像数据产生第一调制控制信号、依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号，所述第一调制控制信号用于控制第一空间光调制器依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制第二空间光调制器在第二时段依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。

一种图像数据处理方法，用于投影系统，所述方法包括：

根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，

若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括一子帧图像数据，若所述子帧图像数据的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，则将所述色域值位于所述第一色域范围的部分像素的图像数据作为所述第一图像数据，将所述色域值位于所述第一色域范围之外的另一部分像素的图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则将所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据作为所述第一图像数据，将所述各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据作为所述第二图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，则将所述至少两子帧图像数据以子帧为单位先分割为第一部分数据与第二部分数据，所述第一部分数据包括所述各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的子帧图像数据，所述第二部分数据包括各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围之外的子帧图像数据，进一步将所述第二部分数据中的每子帧图像数据分割为第三部分数据与第四部分数据，其中所述第三部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之内的部分子帧图像数据，所述第四部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围之外的另一部分子帧图像数据，所述第一图像数据包括所述第一部分数据与所述第三部分数据，所述第二图像数据包括所述第四部分数据。

与现有技术相比较，所述投影系统、投影方法与应用于投影系统的图像数据处理方法中，通过判断待显示图像的图像数据的色域范围来对色域超出第一色域范围的待显示图像的图像数据依据色域范围进行分割，进一步依据分割后的第一与第二图像数据调制所述用于调制第一色域范围之内的图像的第一光产生投影光，以及调制所述用于调制所述第一色域范围以外的图像的第二光或者第一光与第二光产生投影光，使得所述不同色域范围的图像数据可以调制与所述图像数据色域对应的光而产生投影光，可以有效改善图像数据与对应的调制光线的色域不匹配导致的图像颜色失真的现象，因而所述投影系统、投影方法的画面颜色逼真、显示效果较好。

附图说明

图1是本发明投影系统的方框结构示意图。

图2是图1所示投影系统的色域范围示意图。

图3是图1所示投影系统的投影方法的流程示意图。

图4是本发明投影系统的第一实施例的结构示意图。

图5是图4所示投影系统的色轮结构示意图。

图6是本发明投影系统的第二实施例的结构示意图。

图7是图6所示投影系统的色轮结构示意图。

图8是本发明投影系统的第三实施例的图像调制时序图。

图9是图6所示投影系统的图像调制时序图。

图10是本发明投影系统的第四实施例的结构示意图。

图11是图10所示投影系统的图像调制时序图。

图12是本发明投影系统的第五实施例的结构示意图。

图13是图12所示投影系统的图像调制时序图。

主要元件符号说明

投影系统 100、200、300、400

光源装置 110

第一光源 111、211、311、411

第二光源 112、212、412

第一发光元件 113、213、313、413

第二发光元件 115、215、315、415

第三发光元件 116、216、316、416

色轮 114、214、314、414

分光元件 251、351、451、452

合光元件 117、118、252、254、354、454

光处理元件 119a、119b

光调制模块 132

图像数据处理模块 120

控制装置 131

控制及光调制模块 130

投影镜头 140、240、340、440

第一空间光调制器 232a、332a、432a

第二空间光调制器 232b、332b、432b

第三空间光调制器 432c

引导元件 119c、253、352、353、453

区域 B、Gl、Gp、Rl、Rp、Y

图像数据 DATA

第一时段 T1

第二时段 T2

第三时段 T3

第四时段 T4

步骤 S1、S2、S3

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明投影系统的方框结构示意图。所述投影系统包括光源装置110、图像数据处理模块120、控制及光调制模块130及投影镜头140。

所述光源装置110用于发出第一光与第二光，其中所述第一光用来调制第一色域范围之内的图像，所述第二光用来与所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像。本实施方式中，所述第一光包括荧光，所述第二光包括激光。可以理解，能够发出所述第一光与所述第二光的光源装置110有多种实施方案，本申请后续的第一至第五实施例中将对光源装置110的一些具体实现方案进行说明，但可以理解，本申请的光源装置110并不以后续的第一至第五实施例中的实施方式为限。

具体地，请参阅图2，图2是图1所示投影系统的色域范围示意图，所述第一色域范围F1为所述第一光可以展示的色域范围，其可以是DCI色域范围，如色域范围DCI709。定义第二色域范围F2，所述第二色域范围F2为所述第一色域范围F1以外的REC色域范围F，且为所述第一光与所述第二光可以展示的色域范围，所述第二色域范围F2位于所述第一色域范围F1外围且为REC色域范围F去除所述第一色域范围F1的部分。

所述图像数据处理模块120用于根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，所述图像数据处理模块120将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第二色域范围的像素的图像数据。可以理解，所述色域值可以看做所述像素对应的图像数据在色域图中的位置，可以用色域图中的色坐标值来表征。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括一子帧图像数据，所述图像数据处理模块120分析所述子帧图像数据(如每子帧图像数据)，若所述子帧图像数据的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2内)，则所述图像数据处理模块120将所述色域值位于所述第一色域范围的部分像素的图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述色域值位于所述第一色域范围F1之外的另一部分像素的图像数据作为所述第二图像数据。可以理解，一帧图像数据一般代表一幅图像或者或画面的图像数据，在投影技术领域，一帧图像数据一般包括三基色的子帧图像数据，即一红色子帧图像数据、一绿色子帧图像数据及一蓝色子帧图像数据，本申请中的子帧图像数据代表所述红色子帧图像数据、所述绿色子帧图像数据及所述蓝色子帧图像数据其中的一种。

在另一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述至少两子帧图像数据可以为两子帧连续的图像数据(如连续显示的一红色子帧图像数据与一绿色子帧图像数据)，所述图像数据处理模块120分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块120将所述各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据作为所述第二图像数据。可以理解，所述至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据表示：所述子帧图像数据中包括部分像素的色域值位于第一色域范围F1的图像数据与另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的图像数据；或者所述子帧图像数据中的所有像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)。

进一步地，在上述实施方式中，当所述子帧图像数据中包括部分像素的色域值位于第一色域范围F1的图像数据与另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的图像数据，则可以所述子帧图像数据进一步分割。具体来说，当所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据时，所述图像数据处理模块120分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之内且至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块120将所述至少两子帧图像数据以子帧为单位先分割为第一部分数据与第二部分数据，所述第一部分数据包括所述各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据，所述第二部分数据包括各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，所述图像数据处理模块120进一步将所述第二部分数据中的每子帧图像数据分割为第三部分数据与第四部分数据，其中所述第三部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之内的部分子帧图像数据，所述第四部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的另一部分子帧图像数据，所述第一图像数据包括所述第一部分数据与所述第三部分数据，所述第二图像数据包括所述第四部分数据。

当然，可以理解，若所述图像数据处理模块120判断所述待显示图像的图像数据的色域范围均在所述第一色域范围F1之内，所述图像数据处理模块120不需要对所述待显示图像的图像数据进行分割，直接将所述待显示图像的图像数据提供至所述控制与光调制模块130，使得所述控制与光调制模块130依据所述待显示图像的图像数据调制所述第一光即可实现满足色域需求的待显示图像的调制，此处就不再赘述对于待显示图像的图像数据的色域范围均在所述第一色域范围F1之内的数据处理及投影的方法步骤。

所述控制及光调制模块130用于依据所述第一图像数据调制所述第一光以产生对应的投影光，以及所述控制及光调制模块130还用于依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光、或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光。具体地，在一种实施方式中，可以依据所述第二图像数据对应的色域值的位置来选择依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光来获得对应的投影光，举例来说，当所述第二图像数据对应的色域值位于所述第二色域范围F2的边界线上(即所述第二色域范围的外围的三角形区域的三角形的边上)，所述控制及光调制模块130可以依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光；当所述第二图像数据对应的色域值位于所述第二色域范围F2的边界线之内的不包括外围边界线的区域，所述控制及光调制模块130可以依据所述第二图像数据调制所述第二光及所述第一光以产生对应的投影光。具体地，在另一种实施方式中，也可以不考虑所述第二图像数据对应的色域值的位置，即依据所述第二图像数据调制所述第二光来获得对应的投影光。

所述投影镜头140用于接收所述控制及光调制模块130产生的投影光以进行图像的投影显示。具体地，所述投影镜头140用于投影依据所述第一图像数据调制得到的投影光以及依据所述第二图像数据调制得到的投影光至相同区域，从而产生所述待显示图像。

具体地，所述控制及光调制模块130包括控制装置131与光调制模块132，所述控制装置131用于依据第一图像数据产生第一调制控制信号、依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号及产生光源控制信号，所述光源控制信号用于控制所述光源装置110发出所述第一光与所述第二光的时序。

在一种实施方式中，所述光调制模块132可以包括一空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第一时段依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第二时段依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。即，所述空间光调制器分时依据所述第一调制控制信号调制所述第一光及依据所述第二调制控制信号调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。所述空间光调制器可以为DMD空间光调制器、LCOS空间光调制器或LCD空间光调制器，但并不以上述为限。

在另一种实施方式中，所述光调制模块132包括第一空间光调制器与第二空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述第一空间光调制器依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述第二空间光调制器依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。即，所述第一图像数据及其对应的所述第一光与所述第二图像数据及其对应的所述第二光或者所述第一光及所述第二光分别使用不同的空间光调制器进行图像调制。所述第一与第二空间光调制器可以为DMD空间光调制器、LCOS空间光调制器或LCD空间光调制器，但并不以上述为限。

所述光源控制信号可以通过控制所述第一光源111与所述第二光源112的开启与关闭来控制所述第一光与所述第二光的发出与所述光调制模块132依据调制控制信号调制图像的时序相对应。可以理解，关于对所述第一光源111与所述第二光源112开启时间的控制有多种可实现方案，如所述第一光源111与所述第二光源112同时开启、或者所述第一光源111与所述第二光源112分时开启、或者结合开启时间与光强度控制所述第一光源111与所述第二光源112是同时开启或分时开启或以何种时间及强度比例开启等，均可以实现对所述光量比例的合理控制，本发明后续第一至第五实施例中将进行详细介绍，此处就不再赘述其具体开启控制方案。

进一步地，请参阅图3，本发明还提供一种应用于上述投影系统100的投影方法，所述投影方法包括如下步骤S1、S2与S3。

步骤S1，根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围。

具体地，可以通过所述投影系统100的图像数据处理模块120实现，所述图像数据处理模块120可以接收并分析所述待显示图像的图像数据，以获知待显示图像的色域范围。具体地，可以通过所述待显示图像的图像数据(如一帧图像数据或一子帧图像数据)中的每个像素的色彩信息(色域信息、灰阶值)来获知每个像素的色域值，从而获知所述待显示图像的色域范围。

步骤S2，若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第二色域范围的像素的图像数据。

具体地，所述图像数据处理模块120可以进一步依据所述色域范围的判断结果将所述待显示图像的图像数据分割成第一图像数据与第二图像数据。其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围F1之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的像素的图像数据。

在一种实施方式中，所述待显示图像数据包括一子帧图像数据，所述图像数据处理模块120分析所述子帧图像数据(如每子帧图像数据)，若所述子帧图像数据的一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2内)，则所述图像数据处理模块120将所述色域值位于所述第一色域范围的部分像素的图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述色域值位于所述第一色域范围F1之外的另一部分像素的图像数据作为所述第二图像数据。可以理解，一帧图像数据一般代表一幅图像或者或画面的图像数据，在投影技术领域，一帧图像数据一般包括三基色的子帧图像数据，即一红色子帧图像数据、一绿色子帧图像数据及一蓝色子帧图像数据，本申请中的子帧图像数据代表所述红色子帧图像数据、所述绿色子帧图像数据及所述蓝色子帧图像数据其中的一种。

在另一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述至少两子帧图像数据可以为两子帧连续的图像数据(如连续显示的一红色子帧图像数据与一绿色子帧图像数据)，所述图像数据处理模块120分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块120将所述各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据作为所述第一图像数据，以及将所述各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据作为所述第二图像数据。可以理解，所述至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据表示：所述子帧图像数据中包括部分像素的色域值位于第一色域范围F1的图像数据与另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的图像数据；或者所述子帧图像数据中的所有像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)。

进一步地，在上述实施方式中，当所述子帧图像数据中包括部分像素的色域值位于第一色域范围F1的图像数据与另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的图像数据，则可以所述子帧图像数据进一步分割。具体来说，在再一种实施方式中，所述待显示图像数据包括至少两子帧图像数据，所述图像数据处理模块120分析所述至少两子帧图像数据，若所述至少两子帧图像数据包括各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之内的子帧图像数据与各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之内且至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，则所述图像数据处理模块120将所述至少两子帧图像数据以子帧为单位先分割为第一部分数据与第二部分数据，所述第一部分数据包括所述各像素的色域值均在所述第一色域范围F1内的子帧图像数据，所述第二部分数据包括各像素的色域值的至少部分在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的子帧图像数据，所述图像数据处理模块120进一步将所述第二部分数据中的每子帧图像数据分割为第三部分数据与第四部分数据，其中所述第三部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之内的部分子帧图像数据，所述第四部分数据为各像素的色域值均在所述第一色域范围F1之外(如所述第二色域范围F2之内)的另一部分子帧图像数据，所述第一图像数据包括所述第一部分数据与所述第三部分数据，所述第二图像数据包括所述第四部分数据。

可以理解，所述图像数据处理模块120的图像数据进行处理的方法(如步骤S1与S2)为可以用于投影系统的图像数据处理方法。

步骤S3，依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光、或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光，其中，所述第一光用来调制第一色域范围之内的图像，所述第二光用来与所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像或者单独用来调制第一色域范围之外的图者。具体地，在一种实施方式中，当所述第二光与所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像时，所述第二光可以单独调制色域值位于所述第二色域范围F2的边界线上(即所述第二色域范围的外围的三角形区域的三角形的边上)的第二图像数据，所述第二光与所述第一光可以共同用于调制色域值位于所述第二色域范围F2的边界线之内的不包括外围边界线的区域的第二图像数据。

具体地，所述步骤S3可以由所述控制及光调制模块130实施。所述控制及光调制模块130的控制装置131依据第一图像数据产生第一调制控制信号产生及依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号。所述控制及光调制模块130的光调制模块依据所述第一调制控制信号及所述第二调制控制信号调制所述第二光或者所述第一光与所述第二光产生对应的投影光。

在一种实施方式中，所述光调制模块132可以包括一空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第一时段依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第二时段依据所述第二图像数据调制所述第二光或者依据第二图像数据调制所述第二光及所述第一光。即，所述空间光调制器分时依据所述第一调制控制信号调制所述第一光及依据所述第二调制控制信号调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。

在另一种实施方式中，所述光调制模块132包括第一空间光调制器与第二空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述第一空间光调制器依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述第二空间光调制器依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。即，所述第一图像数据及其对应的所述第一光与所述第二图像数据及其对应的所述第二光或者所述第一光及所述第二光分别使用不同的空间光调制器进行图像调制。

进一步地，所述控制装置131还可以依据所述第一图像数据与所述第二图像数据产生对应的光源控制信号，所述光源控制信号用于控制所述光源装置110发出所述第一光与所述第二光的时序。

步骤S4，投影依据所述第一图像数据调制得到的投影光以及依据所述第二图像数据调制得到的投影光至相同区域，从而产生所述待显示图像。所述步骤S4可以利用所述投影镜头140实现。

与现有技术相比较，本申请的投影系统100、投影方法与应用于投影系统的图像数据处理方法中，通过判断待显示图像的图像数据的色域范围来对色域值超出第一色域范围的待显示图像的图像数据依据色域范围进行分割，进一步依据分割后的第一与第二图像数据调制所述用于调制第一色域范围之内的图像的第一光产生投影光，以及调制所述用于调制所述第一色域范围以外的图像的第二光产生投影光，使得所述不同色域范围的图像数据可以调制与所述图像数据色域对应的光而产生投影光，可以有效改善图像数据与对应的调制光线的色域不匹配导致的图像颜色失真的现象，因而所述投影系统、投影方法的画面颜色逼真、显示效果较好。

请参阅图4，图4是本发明投影系统100的第一实施例的结构示意图，图4也是图1所示投影系统100具体的结构示意图。所述第一光源111可以包括第一发光元件113、色轮114、第一合光元件118与光处理元件119a。所述第二光源可以包括第二发光元件115、第三发光元件116及第二合光元件117。

具体地，所述第一发光元件113用于发出激发光，所述色轮114位于所述第一发光元件113发出的激发光所在的光路上，所述色轮114包括至少两个分段区域，所述至少两个分段区域接收所述激发光并对应射出所述第一光，其中所述第一光包括至少两种颜色光，每个分段区域对应发出一种颜色光。可以理解，所述色轮114可以沿其圆心周期性旋转，使得各分段区域周期性位于所述第一发光元件113发出的光所在的光路上。所述色轮114的旋转也可以由所述控制装置131控制，具体地，所述控制装置131可以依据所述图像数据处理模块120输出的图像数据产生对应的色轮旋转控制信号至色轮驱动装置来控制所述色轮114

具体地，所述色轮114的分段区域上可以设置荧光材料，所述荧光材料接收所述激发光产生荧光，使得所述第一光包括荧光。具体地，所述第一发光元件113为激发光源，其被控制发出所述激发光。所述第一发光元件113可以设置于所述色轮114的一侧。进一步地，所述第一发光元件113可以为蓝色光源，发出蓝色激发光，但是可以理解，所述第一发光元件113并不限于蓝色光源，其也可以为红色光源、绿色光源、紫外光源等。本实施方式中，所述第一发光元件113包括蓝色激光器，用于发出蓝色激光作为所述激发光，可以理解，所述第一发光元件113可以包括一个、两个或多个蓝色激光器，具体其激光器的数量可以依据实际需要选择。可以理解，在变更实施方式中，所述第一发光元件113可以直接发出第一光，如所述第一发光元件113包括至少两种颜色的发光元件，从而所述色轮114可以被省略。进一步地，本实施方式中，所述色轮114为透射式色轮，即所述色轮114一侧接收所述激发光，另一侧出射所述第一光，但是，在变更实施方式中，所述色轮114也可以为反射式色轮，即所述色轮114的同一侧即接收所述激发光又出射所述第一光，所述第一光被引导至所述光处理元件119b；又或者，所述色轮114也可以为反射式色轮或者半透射半反射式色轮(如部分分段区域为透射区域，另一部分分段区域为反射区域)，所述色轮114为反射式色轮或半透射半反射式色轮时所述发光元件与所述色轮的光路、位置关系也可以依据实际需要设计调整，此处就不再赘述不同类型色轮与所述发光元件的光路、位置关系。

本实施方式中，所述第二光源112设置于所述色轮114的所述第一光源111相反的一侧，即，所述第一发光元件113与第二光源112位于所述色轮114的不同侧，所述第一发光元件113发出的光经由所述色轮114后转换为第一光后被提供到所述光处理元件119b、119c，所述第二光源112发出的第二光被引导至所述光处理元件119b、119c，从而所述第一光与所述第二光可以被引导至所述光调制模块132。可以理解，在变更实施方式中，所述第一发光元件113与所述第一光源111可以设置于所述色轮114的不同侧，进一步增加一合光或引导元件，所述合光或引导元件将所述色轮114发出所述第一光与所述第二光源112发出的第二光经由所述光处理元件119b、119c引导至所述光调制模块132。

本实施方式中，所述第二光源112可以包括至少一激光器，用于发出至少一种颜色的激光作为所述第二光。在一种实施例中，所述第二发光元件115与第三发光元件116均为激光器，分别发出第一基色补充光(如红色补充光)与第二基色补充光(如绿色补充光)，所述第一补充光与所述第二补充光颜色不同。但是，在变更实施方式中，所述第二光源112也可以只包括一种颜色发光元件(如一种颜色的激光器)，只发出一种颜色的补充光；或者，所述第二光源112也可以包括三种激光器，发出三种颜色光补充光。可以理解，所述第二光源112的第二发光元件115与第三发光元件116的种类或补充光的颜色数量可以依据需要分割待显示图像的图像数据的颜色确定，如需要分割红色的待显示图像数据，所述第二光源112可以包括第二发光元件115(如红色激光器)发出红色补充光，如需要分割绿色的待显示图像数据，述第二光源112可以包括第三发光元件116(如绿色激光器)发出绿色补充光。

本实施方式中，所述第一发光元件113为蓝色激光器，所述色轮114上设置有荧光材料，用于接收所述第一发光元件113发出的蓝色激光的激发光并发出第一光，所述第一光可以包括直接将所述第一发光元件113发出的所述激发光直接出射或散射后再出射的蓝色光，以及所述荧光材料被所述激发光激发产生的红色光与绿色光。对应地，所述第二光源112包括发出红色补充光的第二发光元件115与发出绿色补充光的第三发光元件116。所述第一激光器与第二激光器的数量也可以为一个、两个或多个，具体可以依据实际需要选择。可以理解，由于所述色轮114发出的蓝色光为所述第一发光元件113发出的蓝色激光，其可以展示的色域范围较宽，因此所述第二光源112无需再设置发出蓝色补充光的发光元件。

请参阅图5，图5是图4所示色轮114的结构示意图。所述色轮114包括沿圆周方向设置的第一基色荧光区域Rp、第一基色补充区域Rl、第二基色荧光区域Gp、第二基色补充区域Gl及第三基色区域B。所述第一基色荧光区域Rp设置有第一基色荧光材料，所述第二基色荧光区域Gp设置有第二基色荧光材料，所述第三基色区域B可以设置有散射材料。所述第一发光元件113发出第三基色的激发光(蓝色激发光)，所述第一基色荧光区域Rp接收所述第三基色的激发光并发出所述第一基色光(红色光)，所述第一基色补充区域Rl接收所述第二发光元件115发出的第一基色补充光(红色补充光)并发出所述第一基色补充光，所述第二基色荧光区域Gp接收所述第三基色的激发光并发出所述第二基色光(绿色光)，所述第二基色补充区域Gl接收所述第三发光元件116发出的第二基色补充光并发出所述第二基色补充光。其中，可以理解，所述第一光源111发出的所述第一基色光、第二基色光、第三基色光与所述第二光源112发出的所述第一基色补充光、所述第二基色补充光在所述控制装置131输出的光源控制信号的控制下，依据预定顺序(如图4所示各区域沿圆周方向的排布顺序)且周期性地经由光处理元件119b与119c引导至所述光调制模块132。可以理解，在变更实施方式中，当所述第二光源112位于所述色轮114远离所述第一光源111的一侧，所述色轮也可以包括所述补充区域Gl与Rl，只需包括Gp、Rp与B三个区域即可。

可以理解，所述光处理元件119b与119c可以设置于所述第一光与所述第二光所在的光路上，对所述第一光与所述第二光进行匀光及/或改变光路，及/或对所述第一光与所述第二光进行收集、扩散、整形等以使所述第一光与所述第二光按照预设光斑大小照射到所述光调制模块132或其他光路元件上。所述光处理元件119a、119b与119c可以包括匀光元件(如匀光棒、复眼透镜)、收集透镜、中继透镜等元件中的至少一种元件。本实施方式中，所述光处理元件119a包括收集透镜，所述光处理元件119b可以包括收集透镜、匀光元件(如匀光棒与复眼透镜)等，所述光处理元件119c为引导元件，如反射镜等。

进一步地，需要说明的是，一般地，待显示图像的图像数据包括三基色(红绿蓝)的待显示图像的图像数据，所述图像数据处理模块120接收待显示图像的图像数据后，可以判断各基色的待显示图像数据的色域范围，本实施方式中，由于第一基色(蓝色)的图像数据可以不做分割，因此所述图像数据处理模块120可以只判断第一基色的待显示图像的图像数据与第二基色的待显示图像的图像数据的色域范围，而将所述第三基色的待显示图像数据直接提供到所述控制与光调制模块130。

可以理解，本实施例中，对应待显示图像的图像数据分割形成的第一图像数据与第二图像数据来说，所述第一图像数据分为第一基色的第一图像数据与第二基色的第一图像数据，所述第二图像数据分为第一基色的第二图像数据与第二基色的第二图像数据。而所述第一光源111发出的所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光源112所述第二光包括第一基色补充光与第二基色补充光。所述第一实施例中，所述控制及光调制模块130依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的第一图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的待显示图像的图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据调制所述第二基色补充光。

其中，所述三基色指红绿蓝三色，所述第一基色指红色，所述第二基色指绿色，所述第三基色指蓝色。但是可以理解，在其他实施方式中，所述第一基色也可以指绿色，所述第二基色也可以指红色，各基色的指代均可以依据具体实施情况变化，并不以上述指代为限。

具体地，所述控制装置131用于依据所述第一基色的第一图像数据、所述第一基色的第二图像数据、所述第二基色的第一图像数据、所述第二基色的第二图像数据、所述第三基色的待显示图像的图像数据产生对应的调制控制信号与光源控制信号。所述光源控制信号用于控制所述光源装置110的第一光源111发出所述第一基色光、所述第二基色光、所述第一基色补充光、所述第二基色补充光及所述第三基色光的时序，所述对应的调制控制信号用于控制所述光调制模块132调制所述第一基色光、所述第二基色光、所述第一基色补充光、所述第二基色补充光及所述第三基色光以产生所述对应的投影光。

所述第一实施例中，所述光调制模块132包括第一空间光调制器，所述第一空间光调制器在一帧调制时间内依据所述对应的调制控制信号分时调制所述第一基色光、第二基色光、第三基色光、第一基色补充光与第二基色补充光。

可以理解，在所述第一实施例的一种变更实施例中，所述图像数据处理模块120可以只分析其中三基色中第一基色的待显示图像的图像数据的色域范围，所述第一图像数据分为第一基色的第一图像数据与第二基色的第一图像数据，所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光包括第一基色补充光，所述控制及光调制模块130依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的第一图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的待显示图像的图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光。

可以理解，在所述第一实施例的另一种变更实施例中，所述图像数据处理模块120分析所有基色的待显示图像的图像数据的色域范围，所述第一图像数据分为第一基色的第一图像数据、第二基色的第一图像数据及第三基色的第一图像数据，所述第二图像数据分为第一基色的第二图像数据、第二基色的第二图像数据及第三基色的第二图像数据，所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光包括第一基色补充光、第二基色补充光及第三基色补充光，所述控制及光调制模块130依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的第一图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的第一图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据调制所述第二基色补充光及依据所述第三基色的第二图像数据调制所述第三基色补充光。

请参阅图6，图6是本发明投影系统200的第二实施例的结构示意图。所述第二实施例的投影系统200与第一实施例的投影系统100基本相同，也就是说，所述第一实施例的投影系统100的描述基本上均适用于第二实施例的投影系统200，二者的主要差别在于：光源装置的具体结构、色轮214的结构、及光调制模块的空间光调制器数量与图像调制时序有所不同。

具体地，所述第二实施例中，所述光源装置包括第一光源211、第二光源212、分光元件251、第一合光元件252、引导元件253(如反射镜)及第二合光元件254。所述第一光源211包括第一发光元件213与色轮214，所述色轮214接收所述第一发光元件213发出的第三基色的激发光(如蓝色激光)并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮214周期性分时发出的所述第三基色光(如蓝色光)与第一混色光(如黄色光)，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光。请参阅图7，图7是所述色轮214的结构示意图，所述色轮214可以包括两个分段区域B与Y，其中分段区域Y上设置有荧光材料(如黄色荧光材料)，用于接收所述激发光来产生所述第一混色光(黄色光)，所述分段区域B上可以设置散射材料，用于将所述激发光散射后射出。

所述分光元件251将所述色轮214发出的第三基色光经由所述引导元件253引导至所述第一空间光调制器232a，所述分光元件251还将所述第一混色光分离为所述第一基色光(如红色光)与所述第二基色光(如绿色光)，所述第一基色光与所述第二基色光其中的一基色光(如红色光)被引导至所述第一空间光调制器232a，另一基色光(如绿色光)被引导至所述第一合光元件252，所述第二光源212发出与所述另一基色光对应的基色补充光(如绿色补充光)至所述第一合光元件252，所述第一合光元件252将所述另一基色光(如绿色光)与对应的基色补充光(如绿色补充光)均引导至所述第二空间光调制器232b。其中，所述第二光源212包括第二发光元件215与第三发光元件216，所述第二发光元件215发出所述第一基色补充光，所述第三发光元件216发出所述第二基色补充光。所述第二合光元件254用于将所述第一空间光调制器232a发出的投影光与所述第二空间光调制器232b发出的投影光进行合光并将所述合光引导至投影镜头240。

所述光调制模块包括一第一空间光调制器232a与一第二空间光调制器232b。所述第一空间光调制器232a依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光、依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光、及依据第三基色的待显示图像数据调制所述第三基色光。所述第二空间光调制器232b依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光。进一步地，所述第二空间光调制器232b还依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光及依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光。

具体地，请参阅图9，图9是图6所示投影系统200的图像调制时序图，其中B、Gl、Gp、Rl、Rp分别代表所述第三基色光、第二基色补充光、第二基色光、第一基色补充光与第一基色光。所述第一空间光调制器232a在第一时段T1依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第一时段T1依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器232a在第二时段T2依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第二时段T2依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光；所述第一空间光调制器232a在第三时段T3依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第三时段T3依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光；所述第一空间光调制器232a在第四时段T4依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第四时段T4依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光。

请参阅图8，图8是本发明投影系统的第三实施例的图像调制时序图。所述第三实施例的投影系统与第二实施例的投影系统200基本相同，也就是说，所述第二实施例的投影系统200的描述基本上均适用于第三实施例的投影系统，二者的主要差别在于：光调制模块的图像调制时序有所不同。

具体地，如图6及图8所示，所述第三实施例中，所述第一空间光调制器232a在第一时段T1依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第一时段T1依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器232a在第二时段T2依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第二时段T2依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器232a在第三时段T3依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，所述第二空间光调制器232b在所述第三时段T3依据第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

请参阅图10与图11，图10是本发明投影系统300的第四实施例的结构示意图，图11是图10所示投影系统300的图像调制时序图。所述第四实施例的投影系统300与第二实施例的投影系统200基本相同，也就是说，所述第二实施例的投影系统200的描述基本上均适用于第四实施例的投影系统300，二者的主要差别在于：第二光源320的具体结构、及光调制模块332a与332b的图像调制时序有所不同。

具体地，所述第四实施例中，所述光源装置包括第一光源311、第二光源312、分光元件351、引导元件352与353、及合光元件354，所述第一光源311包括第一发光元件313与色轮314，所述色轮314接收所述第一发光元件313发出的第三基色的激发光(蓝色激光)并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮314分时发出的所述第三基色光与第一混色光(黄色光)，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光。所述色轮314与所述色轮214的结构相同，此处就不再赘述。所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光，所述分光元件将所述色轮314发出的第三基色光引导至所述第一空间光调制器332a，所述分光元件351还将所述第一混色光分离为所述第一基色光与所述第二基色光，并将所述第一基色光与所述第二基色光其中的一基色光(如第一基色光)被引导至所述第一空间光调制器332a，另一基色光被引导至所述引导元件353，所述第二光源的第一发光元件315发所述一基色补充光至所述分光元件351，所述分光元件351还将所述一基色补充光(如第一基色补充光)引导至所述第一空间光调制器332a；所述第二光源的第二发光元件316发出与所述另一基色光对应的基色补充光(如第二基色补充光)至所述引导元件352，所述引导元件352将所述另一基色光(如第二基色光)与对应的基色补充光均引导至所述第二空间光调制器332b。所述合光元件354用于将所述第一空间光调制器332a发出的投影光与所述第二空间光调制器332b发出的投影光进行合光并将所述合光引导至投影镜头340。

所述第一空间光调制器332a在第一时段T1依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光；所述第一空间光调制器332a在第二时段T2依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第二空间光调制器332b在所述第二时段T2依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光；所述第一空间光调制器332a在第三时段T3依据第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光，所述第二空间光调制器332b在所述第三时段T3依据第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

请参阅图12与图13，图12是本发明投影系统400的第五实施例的结构示意图，图13是图12所示投影系统400的图像调制时序图。所述第五实施例的投影系统400与第二实施例的投影系统200基本相同，也就是说，所述第二实施例的投影系统200的描述基本上均适用于第五实施例的投影系统400，二者的主要差别在于：光源装置的具体结构、及光调制模块的空间光调制器数量与图像调制时序有所不同。

所述第五实施例中，所述光调制模块包括一第一空间光调制器432a、一第二空间光调制器432b与一第三空间光调制器432c。所述第一空间光调制器432a依据第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，如所述第一空间光调制器432a在第一时段T1及在第二时段T2依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光。所述第二空间光调制器432b分时依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光及依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光，如所述第二空间光调制器432b在第一时段T1依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光及在第二时段T2依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光。所述第三空间光调制器432c分时依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光及依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光，如所述第三空间光调制器432c在第一时段T1依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光及在第二时段T2依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

所述光源装置包括第一光源410、第二光源420、第一分光元件451、第二分光元件452、引导元件453及合光元件454。所述第一光源410包括第一发光元件413与色轮414，所述色轮414接收所述第一发光元件413发出的第三基色的激发光(如蓝色激光)并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮414分时发出的所述第三基色光与第一混色光(如黄色光)，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光。所述第一分光元件451将所述色轮414发出的第三基色光引导至所述第一空间光调制器432a，所述第一分光元件451还将所述第一混色光引导至所述第二分光元件452，所述第二分光元件452将所述第一混色光分离为所述第一基色光与所述第二基色光，所述第一基色光(如红色光)被引导至所述第二空间光调制器432b，所述第二基色光被引导至所述第三空间光调制器432c，所述第二光源发出第一基色补充光至所述第二空间光调制器432b，所述第二光源发出与所述第二基色补充光至所述第三空间光调制器432c。其中，所述第二光源412包括第二发光元件415与第三发光元件416，所述第二发光元件415发出所述第一基色补充光，所述第三发光元件416发出所述第二基色补充光。所述合光元件454用于将所述第一空间光调制器432a发出的投影光、所述第二空间光调制器432b与所述第三空间光调制器432c发出的投影光进行合光并将所述合光引导至投影镜头440。

所述第二分光元件452可以包括第一区域与第二区域，所述第一区域透射第二基色补充光且反射第一基色补充光，所述第二区域透射第一基色光且反射第二基色光。所述第二分光元件452周期性运动使得所述第一区域在第一时段T1位于所述第二光源发出的第二光所在的光路上且所述第二区域在第二时段T2位于所述色轮发出的第一混色光所在的光路上。所述第一区域在所述第一时段T1反射第一基色补充光至所述引导元件453b且透射所述第二基色补充光至所述第三空间光调制器432c，所述引导元件453b在所述第一时段T1将所述第一基色补充光引导至所述第二空间光调制器432b。所述第二区域在所述第二时段T2反射所述第一混色光中的第二基色光至所述第二空间光调制器432b，并透射所述第一混色光中的第一基色光至所述引导元件453b，所述引导元件453b所述第二时段T2将所述第一基色光引导至所述第二空间光调制器432b。

另外，需要说明的是，可以理解，所述第二至第五实施例的结构图中，所述第一光与所述第二光所在的光路上也可以设置光处理元件，对所述第一光与所述第二光进行匀光及/或改变光路，及/或对所述第一光与所述第二光进行收集、扩散、整形等以使所述第一光与所述第二光按照预设光斑大小照射到所述光调制模块或其他光路元件上。所述光处理元件可以包括匀光元件(如匀光棒、复眼透镜)、收集透镜、中继透镜等元件中的至少一种或一种，具体可依据实际需要确定，此处就不再赘述。可以理解第二至第五实施例的投影系统也包括第一实施方式中的图像数据处理模块120与控制装置131，但因与第一实施方式中的功能基本相同，故没有所述第二至第五实施例的结构图中示意出来，但不影响所述领域的一般技术人员对所述第二至第五实施例工作原理的理解。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (21)

1.一种投影系统，其特征在于：所述投影系统包括：

光源装置，用于发出第一光与第二光；

图像数据处理模块，用于根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，所述图像数据处理模块将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

控制及光调制模块，用于依据所述第一图像数据调制所述第一光以产生对应的投影光，所述控制及光调制模块还用于依据所述第二图像数据调制所述第二光以产生对应的投影光或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光；及

投影镜头，用于投影依据所述第一图像数据调制产生的投影光以及依据所述第二图像数据调制产生的投影光至相同区域，从而显示所述待显示图像。

2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述控制及光调制模块包括控制装置与光调制模块，所述控制装置用于依据第一图像数据产生第一调制控制信号、依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号，及还用于产生光源控制信号，所述光源控制信号用于控制所述光源装置发出所述第一光与所述第二光的时序，所述光调制模块包括一空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第一时段依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述空间光调制器在第二时段依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。

3.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述控制及光调制模块包括控制装置与光调制模块，所述控制装置用于依据第一图像数据产生第一调制控制信号、依据所述第二图像数据产生第二调制控制信号，所述光调制模块包括第一空间光调制器与第二空间光调制器，所述第一调制控制信号用于控制所述第一空间光调制器依据所述第一图像数据调制所述第一光，所述第二调制控制信号用于控制所述第二空间光调制器依据所述第二图像数据调制所述第二光或者所述第一光及所述第二光。

4.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述第一色域范围之外定义为第二色域范围，所述第一色域范围为DCI色域范围，所述第二色域范围位于所述第一色域范围之外围且为REC色域范围去除所述第一色域范围的部分。

5.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述待显示图像的图像数据包括三基色的待显示图像的图像数据，所述图像数据处理模块分析其中三基色中第一基色的待显示图像的图像数据的色域范围，所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光包括第一基色补充光，所述控制及光调制模块依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的待显示图像的图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的待显示图像的图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光。

6.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述待显示图像的图像数据包括三基色的待显示图像的图像数据，所述图像数据处理模块分析其中三基色的待显示图像的图像数据的色域范围，所述第一图像数据分为第一基色的第一图像数据、第二基色的第一图像数据及第三基色的第一图像数据，所述第二图像数据分为第一基色的第二图像数据、第二基色的第二图像数据及第三基色的第二图像数据，所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光包括第一基色补充光、第二基色补充光及第三基色补充光，所述控制及光调制模块依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的第一图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的第一图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据调制所述第二基色补充光及依据所述第三基色的第二图像数据调制所述第三基色补充光。

7.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述待显示图像的图像数据包括三基色的待显示图像的图像数据，所述图像数据处理模块分析其中第一基色的待显示图像的图像数据与第二基色的待显示图像的图像数据的色域范围，所述第一图像数据分为第一基色的第一图像数据与第二基色的第一图像数据，所述第二图像数据分为第一基色的第二图像数据与第二基色的第二图像数据，所述第一光包括第一基色光、第二基色光与第三基色光，所述第二光包括第一基色补充光与第二基色补充光，所述控制及光调制模块依据所述第一基色的第一图像数据调制所述第一基色光、依据所述第二基色的第一图像数据调制所述第二基色光、依据所述第三基色的待显示图像的图像数据调制所述第三基色光、依据所述第一基色的第二图像数据调制所述第一基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据调制所述第二基色补充光。

8.如权利要求7所述的投影系统，其特征在于：所述控制及光调制模块包括控制装置与光调制模块，所述控制装置用于依据所述第一基色的第一图像数据、所述第一基色的第二图像数据、所述第二基色的第一图像数据、所述第二基色的第二图像数据和所述第三基色的待显示图像的图像数据产生对应的调制控制信号与光源控制信号，所述光源控制信号用于控制所述光源装置发出所述第一基色光、所述第二基色光、所述第一基色补充光、所述第二基色补充光及所述第三基色光的时序，所述对应的调制控制信号用于控制所述光调制模块调制所述第一基色光、所述第二基色光、所述第一基色补充光、所述第二基色补充光及所述第三基色光以产生所述对应的投影光。

9.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于：所述光调制模块包括第一空间光调制器，所述第一空间光调制器在一帧调制时间内依据所述对应的调制控制信号分时调制所述第一基色光、第二基色光、第三基色光、第一基色补充光与第二基色补充光。

10.如权利要求9所述的投影系统，其特征在于：所述光源装置包括第一光源与第二光源，所述第一光源用于发出所述第一光，所述第二光源用于发出所述第二光，所述第一光源包括第一发光元件与色轮，所述第一发光元件发出激发光，所述色轮接收所述激发光并发出所述第一光，所述第二光源包括第二发光元件与第三发光元件，所述第二发光元件发出所述第一基色补充光，所述第三发光元件发出所述第二基色补充光。

11.如权利要求10所述的投影系统，其特征在于：所述第一发光元件、所述第二发光元件及所述第三发光元件均设置于所述色轮的同一侧，所述色轮包括沿圆周方向设置的第一基色荧光区域、第一基色补充区域、第二基色荧光区域、第二基色补充区域及第三基色区域，所述第一基色荧光区域设置有第一基色荧光材料，所述第二基色荧光区域设置有第二基色荧光材料，所述第一发光元件发出第三基色的激发光，所述第一基色荧光区域接收所述第三基色的激发光并发出所述第一基色光，所述第一基色补充区域接收所述第二发光元件发出的第一基色补充光并发出所述第一基色补充光，所述第二基色荧光区域接收所述第三基色的激发光并发出所述第二基色光，所述第二基色补充区域接收所述第三发光元件发出的第二基色补充光并发出所述第二基色补充光。

12.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于：所述光调制模块包括一第一空间光调制器与一第二空间光调制器，所述第一空间光调制器依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光、依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光、及依据第三基色的待显示图像的图像数据调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光、依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光。

13.如权利要求12所述的投影系统，其特征在于：所述第二空间光调制器还依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光及依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第一空间光调制器在第一时段依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器在所述第一时段依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器在第二时段依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，所述第二空间光调制器在所述第二时段依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光；所述第一空间光调制器在第三时段依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器在所述第三时段依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光；所述第一空间光调制器在第四时段依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第二空间光调制器在所述第四时段依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光。

14.如权利要求12所述的投影系统，其特征在于：所述第一空间光调制器在第一时段依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器在所述第一时段依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器在第二时段依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第二空间光调制器在所述第二时段依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第一空间光调制器在第三时段依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光，所述第二空间光调制器在所述第三时段依据第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

15.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于：所述光调制模块包括一第一空间光调制器与一第二空间光调制器，所述光源装置包括第一光源、第二光源、分光元件、第一合光元件，所述第一光源包括第一发光元件与色轮，所述色轮接收所述第一发光元件发出的第三基色的激发光并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮分时发出的所述第三基色光与第一混色光，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光，所述分光元件将所述色轮发出的第三基色光引导至所述第一空间光调制器，所述分光元件还将所述第一混色光分离为所述第一基色光与所述第二基色光，所述第一基色光被引导至所述第一空间光调制器，所述第二基色光被引导至所述第一合光元件，所述第二光源发出所述第一基色补充光和所述第二基色补充光至所述第一合光元件，所述第一合光元件将所述第二基色光、所述第一基色补充光与所述第二基色补充光引导至所述第二空间光调制器。

16.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于：所述光调制模块包括一第一空间光调制器与一第二空间光调制器，所述第一空间光调制器在第一时段依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光；所述第一空间光调制器在第二时段依据所述第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光，所述第二空间光调制器在所述第二时段依据所述第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光；所述第一空间光调制器在第三时段依据第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光，所述第二空间光调制器在所述第三时段依据第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

17.如权利要求16所述的投影系统，其特征在于：所述光源装置包括第一光源、第二光源、分光元件、引导元件，所述第一光源包括第一发光元件与色轮，所述色轮接收所述第一发光元件发出的第三基色的激发光并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮分时发出的所述第三基色光与第一混色光，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光，所述分光元件将所述色轮发出的第三基色光引导至所述第一空间光调制器，所述分光元件还将所述第一混色光分离为所述第一基色光与所述第二基色光，并将所述第二基色光引导至所述第一空间光调制器，将所述第一基色光引导至所述引导元件，所述第二光源发出所述第二基色补充光至所述分光元件，所述分光元件还将所述第二基色补充光引导至所述第一空间光调制器；所述第二光源发出所述第一基色补充光至所述引导元件，所述引导元件将所述第一基色光与所述第一基色补充光均引导至所述第二空间光调制器。

18.如权利要求8所述的投影系统，其特征在于：所述光调制模块包括一第一空间光调制器、一第二空间光调制器与一第三空间光调制器，所述第一空间光调制器依据所述第三基色的待显示图像的图像数据对应的调制控制信号调制所述第三基色光，所述第二空间光调制器分时依据第二基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色光及依据所述第二基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第二基色补充光；所述第三空间光调制器分时依据第一基色的第一图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色光及依据所述第一基色的第二图像数据对应的调制控制信号调制所述第一基色补充光。

19.如权利要求18所述的投影系统，其特征在于：所述光源装置包括第一光源、第二光源、第一分光元件、第二分光元件，所述第一光源包括第一发光元件与色轮，所述色轮接收所述第一发光元件发出的第三基色的激发光并发出所述第一光，所述第一光包括所述色轮分时发出的所述第三基色光与第一混色光，所述第一混色光为所述第一基色光与所述第二基色光的混色光，所述第一分光元件将所述色轮发出的第三基色光引导至所述第一空间光调制器，所述第一分光元件还将所述第一混色光引导至所述第二分光元件，所述第二分光元件将所述第一混色光分离为所述第一基色光与所述第二基色光，所述第二基色光被引导至所述第二空间光调制器，所述第一基色光被引导至所述第三空间光调制器，所述第二光源发出第二基色补充光至所述第二空间光调制器，所述第二光源发出所述第一基色补充光至所述第三空间光调制器。

20.一种投影方法，其包括如下步骤：

根据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，

若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制第二光以产生对应的投影光或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光；及

投影依据所述第一图像数据调制产生的投影光以及依据所述第二图像数据调制产生的投影光至相同区域，从而显示所述待显示图像。

21.一种图像数据处理方法，用于投影系统，所述方法包括：

依据待显示图像的图像数据判断待显示图像的色域范围，

若所述待显示图像的一部分像素的色域值位于第一色域范围之内，另一部分像素的色域值位于所述第一色域范围之外，将所述待显示图像的图像数据分割为第一图像数据与第二图像数据，其中所述第一图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之内的像素的图像数据，所述第二图像数据包括色域值位于所述第一色域范围之外的像素的图像数据；

依据所述第一图像数据调制第一光以产生对应的投影光，以及依据所述第二图像数据调制第二光以产生对应的投影光或者依据所述第二图像数据调制所述第一光及所述第二光以产生对应的投影光。

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