CN113286131A - 投影系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种投影系统，涉及照明及显示技术领域，该投影系统包括发光装置，用于出射沿第一光通道传输的第一时序光束和沿第二光通道传输的第二时序光束，第一时序光束和第二时序光束均包括呈周期性排布的多个波段的光束，第一时序光束和第二时序光束在同一个时刻的波段不同；第一空间光调制器，设置于第一光通道上，用于将第一时序光束调制为第一投影图像光；第二空间光调制器，设置于第二光通道上，用于将第二时序光束调整为第二投影图像光；合光装置，用于将第一投影图像光和第二投影图像光进行合光，其中，合光后的第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离。能够提高画面的分辨率以及画面质量稳定性。

Description

投影系统

技术领域

本申请涉及照明及显示技术领域，具体涉及一种投影系统。

背景技术

随着科技的发展，数码相机、手机等输入设备的图像采集分辨率逐渐提高，可以输出很高分辨率的图像。相应地，也推动了图像显示技术的发展，如投影显示行业对显示画面的高分辨率、显示精细的画质的要求也越来越高。而对于如何提高投影显示的分辨率这个问题，像素偏移技术就是其中成本较低的、实用较好的一种解决方案。该方案采用两幅分辨率较低的子画面偏移偏移后进行叠加，叠加后的画面展示为一幅分辨率较高的图案。

然而，目前的像素偏移技术通常会采用两套投影系统来实现，从而增加了其整体结构的复杂性，不仅制造和装配的成本较高，而且占用空间较大，所以实用性较低，不利于产品化。

发明内容

本申请的目的在于提供一种投影系统，能够提高画面的分辨率以及画面质量稳定性。

本申请实施例提供了一种投影系统，包括：发光装置、第一空间光调制器、第二空间光调制器以及合光装置。其中，发光装置，用于出射沿第一光通道传输的第一时序光束和沿第二光通道传输的第二时序光束，第一时序光束和第二时序光束均包括呈周期性排布的多个波段的光束，第一时序光束和第二时序光束在同一个时刻的波段不同；第一空间光调制器，设置于第一光通道上，用于将第一时序光束调制为第一投影图像光；第二空间光调制器，设置于第二光通道上，用于将第二时序光束调整为第二投影图像光；合光装置，用于将第一投影图像光和第二投影图像光进行合光，其中，合光后的第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离。

本申请提供的投影系统，通过发光装置出射同一时刻波段不同的第一时序光束和第二时序光束，且第一时序光束和第二时序光束均包括呈周期性排布的多个波段，从而利用一个发光装置代替了两套投影系统的发光光源，降低了其投影系统的整体结构的复杂性，降低了制造和装配的成本。再经第一空间光调制器将第一时序光束调制为第一投影图像光，经第二空间光调制器将第二时序光束调制为第二投影图像光，最后由合光装置将第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离后进行合光，从而采用双空间光调制器和空间上的像素偏移技术，提高了合光得到的画面的分辨率。另外，由于第一时序光束和第二时序光束是由发光装置同时出射，因此可以有效提高合光得到的画面的显示亮度。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种投影系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种时序光束的波段比例以及排布示意图；

图3是本申请实施例提供的一种投影画面的叠加示意图；

图4是本申请实施例提供的一种投影画面叠加后的效果示意图；

图5是本申请实施例提供的分色轮的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的分色轮的结构分别与光源光束波段和分色轮出光波段的关系示意图；

图7是本申请实施例提供的分色轮透射时序光束和反射时序光束的排布示意图；

图8是本申请实施例提供的时序光束与光源产生光束的波段关系示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种投影系统的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种投影系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

随着图像采集技术的发展，投影显示行业对于显示画面的高分辨率、显示精细的画质的要求也越来越高，但是目前的投影技术往往无法保证画面的较高分辨率，无法满足用户的画质的较高要求。

发明人发现，采用两幅分辨率较低的子画面偏移半个像素进行叠加，叠加后的画面展示为一幅分辨率较高的图案，因此可以采用两幅分辨率较低的子画面偏移半个像素进行叠加来提升显示画面的分辨率。

但是，发明人在实际研究中还发现，目前的采用像素偏移的方式往往需要通过画面拆解算法对画面进行拆解，以将高分辨率的视频流转化为两个较低分辨率视频流，再分别输入到空间光调制器的时序控制模组，分时段显示两个子画面，然后两个时段的子画面间有微小的位移，叠加显示形成高分辨率图像显示，在该方式中需要利用时序控制模组进行时序调整，因此调制过程较为复杂。另外还有采用双投影系统实现像素偏移。在该方式中其投影系统结构复杂，所使用的空间光调制器个数较多，制造和装配的成本很高，实用性低下。由此可知，目前大多采用像素偏移技术的投影系统往往结构复杂、使用麻烦、占用空间大，很难运用到实际投影产品中。

因此，针对于上述问题，发明人提出了本申请实施例中的投影系统以及显示方法，通过采用分色轮产生具有时间延迟的两路时序光束，再由合光装置对时序光束进行合光得到像素偏移后的显示画面，可以简化投影系统的结构，并提升显示画面的分辨率。下面将结合附图具体描述本申请的各实施例。

参阅图1，本申请实施例提供一种投影系统，该投影系统100可以包括发光装置110、第一空间光调制器121、第二空间光调制器122以及合光装置123。

其中，发光装置110用于出射沿第一光通道传输的第一时序光束102和沿第二光通道传输的第二时序光束103，第一时序光束102和第二时序光束103均包括呈周期性排布的多个波段的光束，第一时序光束102和第二时序光束103在同一个时刻的波段不同。

可以理解的是，波段指的是光束的波长范围，由于不同颜色的光束波长不同，因此一种波段可以对应一种颜色的光束。

其中，第一光通道和第二光通道在空间上可以是相互垂直，也可以不是相互垂直，在此不做限定。

如图2所示，作为一种示例，如第一时序光束102和第二时序光束103均包括3种波段的光束，这3种波段可以分别为绿色波段光束、红色波段光束以及蓝色波段光束，其中，绿色波段光束、红色波段光束以及蓝色波段光束依次呈周期性地交替，从而形成第一时序光束102和第二时序光束103。其中，第一时序光束102和第二时序光束103中的波段可以相差一定时间间隔，使得第一时序光束102和第二时序光束103在同一个时刻的波段不同。其中，可以理解的是，当绿色波段光束、红色波段光束以及蓝色波段光束依次完成一遍交替则为一个时序周期。

第一空间光调制器121设置于第一光通道上，用于将第一时序光束102调制为第一投影图像光。

第二空间光调制器122设置于第二光通道上，用于将第二时序光束103调整为第二投影图像光。

可以理解的是，经过第一空间光调制器121和第二空间光调制器122调制成的第一投影图像光和第二投影图像光可以在屏幕201上形成投影画面。

合光装置123用于将第一投影图像光和第二投影图像光进行合光，其中，合光后的第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离。

在实际应用中，发光装置110可以沿第一光通道出射第一时序光束102，沿第二光通道出射第二时序光束103。随后第一时序光束102进入第一空间光调制器121，由第一空间光调制器121调制为第一投影图像光，第二时序光束103进入第二空间光调制器122，由第二空间光调制器122调制为第二投影图像光。然后调制得到的第一投影图像光和第二投影图像光进入合光装置123，由合光装置123对第一投影图像光和第二投影图像光进行合光，通过调整第一空间光调制器121和第二空间光调制器122的位置，或者合光棱镜123的位置，使得合光后的第一投影图像光和第二投影图像光相互平行，且相对偏移预设距离。

在一些实施方式中，通过调整第一空间光调制器121和第二空间光调制器122的位置，或者合光棱镜123的位置，使得经合光装置合123光后的第一投影图像光和第二投影图像光在相互垂直的第一方向和第二方向上均相对偏移半个像素的距离。如图3和图4所示，使第一空间光调制器121和第二空间光调制器122在相互垂直的第一方向和第二方向上均相对偏移半个像素，合光后的第一投影图像光和第二投影图像光在相互垂直的第一方向和第二方向上均相对偏移半个像素的距离投影到屏幕201上时，可以在屏幕201上投影形成第一投影画面和第二投影画面，且第一投影画面和第二投影画面也在第一方向和第二方向上均相对偏移半个像素(1/2像素)，两个投影画面叠加形成最终的投影画面。如图4所示，由于这两个投影画面的叠加形成了像素偏移，最终得到的投影画面的分辨率得到了大幅度提升。

在本实施例中，通过发光装置110出射同一时刻波段不同的第一时序光束102和第二时序光束103，且第一时序光束102和第二时序光束103均包括呈周期性排布的多个波段，从而利用一个发光装置110代替了两套投影系统的发光光源，降低了其投影系统的整体结构的复杂性，降低了制造和装配的成本。再经第一空间光调制器121将第一时序光束102调制为第一投影图像光，经第二空间光调制器122将第二时序光束103调制为第二投影图像光，最后由合光装置123将第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离后进行合光，从而采用双空间光调制器和空间上的像素偏移技术，提高了合光得到的画面的分辨率。另外，由于第一时序光束102和第二时序光束103是由发光装置110同时出射，因此可以有效提高合光得到的画面的显示亮度。

其中，经发光装置110出射的第一时序光束102中的多个波段的光束和第二时序光束103中的多个波段的光束在时序周期内的时间比例可以相同，使得第一空间光调制器121和第二空间光调制器122能够调制时间比例相同的各波段的光束。

可选地，多个波段的光束中任意一波段的光束对应的时长不超过的时序周期的一半，从而可以在第一时序光束102和第二时序光束103中的多个波段的光束在时序周期内的时间比例相同时，确保第一时序光束102和第二时序光束103在同一个时刻的波段不同。

可选地，第一时序光束102和第二时序光束103中相同波段的光束相差预设的时间间隔，正因为第一时序光束102和第二时序光束103中相同波段的光束相差预设的时间间隔，可以使得第一时序光束102和第二时序光束103在同一个时刻的波段刚好不相同。

可选地，第一时序光束102和第二时序光束103均可以包括呈周期性排布的红色光波段的光束、绿色光波段的光束和蓝色光波段的光束。在一些实施方式中，红色光波段的光束、绿色光波段的光束和蓝色光波段的光束的排布顺序可以任意组合，在此不做限定。

其中，发光装置110包括：光源单元111和分色单元112。

其中，光源单元111，用于出射照明光束101，照明光束101在周期性的各时间段内分别包括至少两种不同波段的光束。

在一些实施方式中，光源单元111可以射出包括两种或两种以上波段的光束。可选地，光源可以是激光、发光二极管(Light Emitting Diode，LED)和激光荧光等的光源。

分色单元112，用于将照明光束101中的其中一波段的光束引导至第一光通道，以形成第一时序光束102，将另一波段的光束引导至第二光通道，以形成第二时序光束103。在一些实施方式中，分色单元112包括多个分区，多个分区周期性地依次设置于照明光束101的光路上，多个分区分别与周期性的各时间段相对应，每个分区透射一种波段光束，反射另一种波段的光束。可选地，多个分区可以是一个长条形的可以对光束进行折射和反射的分色带中的分区，也可以是一个分色轮112中的分区。

可选地，照明光束101包括周期性的第一时间段光束、第二时间段光束、第三时间段光束、第四时间段光束以及第五时间段光束；第一时间段光束包括绿色光波段的光束和红色光波段的光束，第二时间段光束包括绿色光波段的光束和蓝色光波段的光束，第三时间段光束包括红色光波段的光束和蓝色光波段的光束，第四时间段光束包括红色光波段的光束和绿色光波段的光束，五时间段光束包括蓝色光波段的光束和绿色光波段的光束。

如图5所示，分色单元112包括分色轮，该分色轮包括第一分色片a、第二分色片b、第三分色片c、第四分色片d以及第五分色片e，第一分色片a包括透绿反红镜，第二分色片b包括透绿反蓝镜，第三分色片c包括透红反蓝镜，第四分色片d包括透红反绿镜，第五分色片e包括透蓝反绿镜。

其中，光源单元111在不同时间段发出的光束、分色轮的透射方向上的光束(第一时序光束)和反射方向上的光束(第二时序光束)、以及分色片对应的镜片的关系可以如表1所示：

表1

其中，第一时间段光束与第一分色片a对应，第一分色片a用于将第一时间段光束中的绿色光波段的光束透射至第一光通道，并将第一时间段光束中的红色光波段的光束反射至第二光通道。

第二时间段光束与第二分色片b对应，第二分色片b用于将第二时间段光束中的绿色光波段的光束透射至第一光通道，并将第二时间段光束中的蓝色光波段的光束反射至第二光通道。

第三时间段光束与第三分色片c对应，第三分色片c用于将第三时间段光束中的红色光波段的光束透射至第一光通道，并将第三时间段光束中的蓝色光波段的光束反射至第二光通道。

第四时间段光束与第四分色片d对应，第四分色片d用于将第四时间段光束中的红色光波段的光束透射至第一光通道，并将第四时间段光束中的绿色光波段的光束反射至第二光通道。

第五时间段光束与第五分色片e对应，第五分色片e用于将第五时间段光束中的蓝色光波段的光束透射至第一光通道，并将第五时间段光束中的绿色光波段的光束反射至第二光通道。

请再次参阅图5，图5中的第二个图可以表示为分色轮中透射的三种波段光束的比例，图5中的第三个图可以表示为分色轮中反射的三种波段光束的比例，其中，A表示绿色波段光束，B表示红色波段光束，C表示蓝色波段光束，其中，透射方向和反射方向上的相同波段的光束正好在每一个时刻都错开。

在实际应用中，作为一种示例，分色轮112可以设置在光源单元111产生的照明光束101的光路上。光源单元111产生的光束包括多个波段。当分色轮112转动时，可以该照明光束101分离为透射方向上的第一时序光束102和反射方向上的第二时序光束103。其中，第一时序光束102和第二时序光束103均包括呈周期性变化的多个波段，且第一时序光束102和第二时序光束103在同一个时刻的波段不同，具体地，第一时序光束102中的波段周期与第二时序光束103中的波段周期具有一定的时间延迟。

当第一时序光束102和第二时序光束103分别进入到第一空间光调制器121和第二空间光调制器122，由第一空间光调制器121将第一时序光束102调制为第一投影图像光，由第二空间光调制器122将第二时序光束103调制为第二投影图像光，第一投影图像光和第二投影图像光经合光装置123以相对预设距离进行合光后投影到屏幕201上得到最后的显示画面。

在本实施方式中，仅利用分色轮112就能产生两个光路上的时序光束，即第一时序光束和第二时序光束，从而避免了目前需要通过两个投影装置才能产生两个时序光束的复杂结构，简化了投影系统的结构以及减少了投影系统的占用空间。同时通过分色轮112产生两路光束来形成显示画面，相比于单一光束形成的显示画面，有效提高了显示画面的亮度。也提高了显示画面的分辨率和画面质量稳定性，进而提升了用户体验。

在一些实施例中，分色轮112可以包括多个分色片，该多个分色片连接成圆形，当分色轮112为圆形时，分色片为扇形。其中，每一个分色片均能够反射一种颜色的光，透射另一种颜色的光，具体可以为二向色片。可选地，分色轮112可以为多个分色片连接成的环形，当分色轮112为环形时，每个分色片为一扇形。可以理解的是，由于分色轮112分离出的某一个时序光束中多个波段呈周期性，因此一个时序光束会具有多个波段周期，若一个波段周期中任意一个波段的时间超过该波段周期的一半，则可能导致两个时序光束在某些时间段的波段会相同，则无法满足第一空间光调制器121和第二空间调制器122需要分别调制两种波段的光束的要求。由于分色轮112转动一圈对应了一个时序光束的一个波段周期，即一个时序周期，所以分色轮112中任意一个所述分色片的面积不超过所述分色轮112的面积的二分之一。

在实际应用中，作为一种示例，当分色轮112以一个恒定的速度转动时，光源单元111出射一个照明光束101，该光束中包含了第一波段的光束和第二波段光束，其中，两个光束波段不相同。光源出射的光束的波段随着分色轮112的转动同步发生变化。具体地，该光束经过分色轮112中对应的分色片，然后分离出第一方向出射光(分色轮透射方向)，即第一时序光束102和第二方向出光(分色轮反射方向)，即第二时序光束103，这两个分离后的光束的在同一时刻波段不同。光源出射的两个波段的光束和分色轮112的分色片进行对应轮换。

请再次参阅图5，在一些实施方式中，分色轮112包括第一分色单元71、第二分色单元72以及第三分色片单元73。

第一分色单元71可以包括透绿反红镜和透绿反蓝镜，该透绿反红镜和透绿反蓝镜连接成扇形；第二分色单元72可以包括透红反蓝镜和透红反绿镜，该透红反蓝镜与透红反绿镜和连接成扇形；第三分色片单元73可以包括透蓝反绿镜，该透蓝反绿镜为扇形。其中，分色轮112的透绿面积与反绿面积相等，分色轮112的透红面积与反红面积相等，分色轮112的透蓝面积与反蓝面积相等，以使第一时序光束102和第二时序光束103的各波段光占比相同。

当该分色轮112转动时，分色轮112中的分色镜分别与光源的第一波段光的波段、光源的第二波段光的波段、分色轮112透射方向出光(第一时序光束102)的波段以及分色轮112反射方向出光(第二时序光束103)的波段的对应关系如图6所示。其中，图6中的A表示绿色波段光，B表示红色波段光，C表示蓝色波段光。

随着分色轮112的转动，光源发出光束的两个波段和分色轮112中对应分色片的转换而转换，如此循环。光源出射的光束经过分色轮112后可以产生两个时序光束，分别为第一时序光束102和第二时序光束103。

其中，经过分色轮112的两个时序光束的各波段光占比是相同的，从而实现经过分色轮112后的两个时序光束经过合光装置123合光后，得到的是色彩完整的画面。其中，各个波段的光在一个循环周期中占据的时间比例可以为T1：T2：…TN，其中，TN表示第N波段光在时序光束中的单个循环周期所占比例。

由此可知，当经过分色轮112的时序光束的波段和顺序确定后，可以得出光源出射两种波段光束的转换顺序和持续时间以及分色轮112的分色片个数、材质和转换顺序，因此在实际应用中可以据此来设计分色轮112。

作为一种示例，假设要得到经过分色轮112后时序光束的出光波段有三种，分别为红色、蓝色以及绿色，其透射方向的时序光束的波段周期中波段的顺序依次为绿色、红色、蓝色，且绿色：红色：蓝色的比例为157：97：106。对应地，则可以将分色轮112的透射部分按照绿色、红色、蓝色的顺序以及绿色透射面积、红色透射面积、蓝色透射面积为157：97：106的比例进行设置。

在该分色轮112使用时，光源产生的光束经该分色轮112出射可以得到透射方向上的第一时序光束102和折射方向上的第二时序光束103，如图7所示，其中，第一时序光束102和第二时序光束103的各波段光占比相同，且两个光束相差了一个时间延迟，以使第一时序光束102与第二时序光束103在同一时刻的波段不相同。由此得出分色轮112出射(透射和反射)的两个时序光束。可选地，在满足在每一时刻，两个时序光束的波段都不同前提下，分光轮的各个分色片的比例及顺序可以任意设计。其中，图7中的A表示绿色波段光，B表示红色波段光，C表示蓝色波段光。

其中，如图8所示，经过分色轮112透射方向的第一时序光束102和反射方向的第二时序光束103与光源的第一波段光和第二波段光之间存在一一对应关系。

在本实施例中，通过将分色轮112中任意一个分色片的面积设置为不超过分色轮112的面积的二分之一，能够保证分色轮112转动时产生的两个时序光束在每一时刻的波段不同，从而方便合光装置123对两个时序光束进行调制以及合成。其中，图8中的A表示绿色波段光，B表示红色波段光，C表示蓝色波段光。

在本实施方式中，通过透绿反红镜、透绿反蓝镜、透红反蓝镜、透红反绿镜、透蓝反绿镜连接组成分色轮112，使分色轮112的透射部分和反射部分相差一定相位，从而使得分色轮分离出的第一时序光束102的波段周期和第二时序光束103的波段周期具有时间延迟，进而使得同一时刻下，第一时序光束102对应的波段与第二时序光束103对应的波段不相同。进而方便第一空间光调制器121、第二空间光调制器122以及对两个时序光束进行调制。

其中，合光装置123接收到的第一投影图像光为第二偏振态光，合光装置123接收到的第二投影图像光为第一偏振态光，第一偏振态光的偏振态和第二偏振态光的偏振态不同，其中，合光装置123为偏振合光器件，用于将接收的第一投影图像光和第二投影图像光中的其中一个进行反射，另一个进行透射，以使第一投影图像光和第二投影图像光合光。

可选的，偏振合光器件可是合光棱镜。

在本实施方式中，通过合光装置123在合成显示画面时，可使第一投影图像光与第二投影图像光相对偏移预设距离，第一投影图像光投影到屏幕201上时可以形成第一投影画面，第二投影图像光投影到屏幕201上时可以形成第二投影画面，由于第一投影图像光与第二投影图像光相对偏移预设距离，从而让第一投影画面和第二投影画面在空间上进行叠加，以此可以消除传统时间上像素偏移技术的噪声、震动以及折射透镜震动导致的显示误差，提升了显示画面的分辨率、画面质量稳定性和用户体验，并且通过偏振合光器件将第一投影图像光和第二投影图像光进行偏振合光，增强了合光的效果。

可选的，当第一偏振态光为S偏振态光时，第二偏振态光可以为P偏振态光。当第一偏振态光为P偏振态光时，第二偏振态光可以为S偏振态光。

在一些实施方式中，第一空间光调制器121或/和第二空间光调制器122与合光装置123之间设有偏振转换器件，以使入射至合光装置123的第一投影图像光为第二偏振态光，第二投影图像光为第一偏振态光。

可选地，第一空间光调制器121和第一空间光调制器121可以采用液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)调制器、硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)调制器、数字微镜(Digital Micromirror Device，DMD)调制器等等。

具体地，如图1所示，作为一种方式，第一时序光束102和第二时序光束103均为第一偏振态光；第一空间光调制器121包括第一LCOS装置1211；第二空间光调制器122包括第二LCOS装置1221；偏振转换器件包括第一半波片1222，第一半波片1222设置于第二LCOS装置1221和合光装置123之间，用于将第二投影图像光从第二偏振态光转换成第一偏振态光。

在实际应用中，作为一种示例，光源单元111可以为激光光源，光源的出光波段可以只有三个(红色、蓝色、绿色)，光源出光可以为蓝光和绿光的状态。光源单元出射双波段的激光均为偏振S光，首先通过分色轮112的处理的波段光可以包括当前为绿色波段光的第一时序光束102和当前为蓝色波段光的第二时序光束103，其中，第一时序光束102和第二时序光束103均为S偏振态。经过第一LCOS装置1211和第二LCOS装置1221的调制后，都转换为P偏振态的光束，其中第一时序光束经过一个第一半波片1222，转换为S光，因此可以得到绿色波段的P光和蓝色波段S光，即第一投影图像光和第二投影图像光，最后让第一投影图像光和第二投影图像光进入偏振分光合光棱镜进行合光。其中，可以通过调整第一LCOS装置1211、第二LCOS装置1221或合光装置的位置，使两个空间光调制器的投影图像相差半个像素。

在本实施方式中，通过采用LCOS装置作为空间光调制器，不仅成本较低，功耗较低，而且可以产生较高的亮度。

如图9所示，作为一种方式，图9示出了另一种投影系统的结构示意图，在该投影系统200中，经发光装置110发出的第一时序光束102和第二时序光束103均为第一偏振态光；第一空间光调制器221包括第一DMD装置2211；第二空间光调制器222包括第二DMD装置2221；偏振转换器件包括第二半波片2212，第二半波片2212设置于第一DMD装置2211和合光装置之间，用于将第一投影图像光从第一偏振态光转换成第二偏振态光。

具体地，第一、第二DMD装置可以包括DMD和全反射(total internal reflection，TIR)棱镜，DMD用于调制光束，TIR棱镜设置于LCOS与合光棱镜之间，用于调整光束方向。需要说明的是，上述实施例中，第二半波片的作用是转换光束的偏振态，实现两路投影图像光能够经合光装置进行偏振合光。其中，半波片和反射镜的放置方式多样，放置在合适的位置皆可。

在本实施方式中，通过DMD装置作为空间光调制器具有原生对比度高、机器小型化等优点，并且可以用封闭式光路，降低了灰尘进入的概率。

如图10所示，作为另一种方式，图10示出了又一种投影系统的结构示意图，在该投影系统300中，发光装置110发出的第一时序光束102和第二时序光束103均为第一偏振态光；偏振转换器件包括第一检偏器3212和第二检偏器3222；第一空间光调制器321包括第一LCD装置3211，第一LCD装置3211的出光侧设置有第一检偏器3212，第一检偏器3212用于将第一投影图像光转换成第二偏振态光；第二空间光调制器322包括第二LCD装置3221，第二LCD装置3221的出光侧设置有第二检偏器3222，第二检偏器3222用于将第二投影图像光转换成第一偏振态光。

其中，第一、第二LCD装置可以包括LCD和全反射镜，LCD用于调制光束，全反射镜设置于分色轮与LCD之间，用于调整光束方向。

具体地，第一检偏器3212和第二检偏器3222中，一个检偏器只出P偏振态的光束，另一个LCD的检偏器只出S偏振态的光束，射出S偏振态的光束的LCD的调制需要进行反处理，例如图片内容设置为255，LCD需要控制为0。然后通过合光棱镜进行两个投影图像光束的偏振合光。

在本实施方式中，通过LCD装置作为空间光调制器，不仅成本较低，而且投影效果较好，能得到高度保真的色彩以及高亮度的显示画面。

综上所述，本申请实施例提供的投影系统，通过发光装置出射同一时刻波段不同的第一时序光束和第二时序光束，且第一时序光束和第二时序光束均包括呈周期性排布的多个波段，从而利用一个发光装置代替了两套投影系统的发光光源，降低了其投影系统的整体结构的复杂性，降低了制造和装配的成本。再经第一空间光调制器将第一时序光束调制为第一投影图像光，经第二空间光调制器将第二时序光束调制为第二投影图像光，最后由合光装置将第一投影图像光和第二投影图像光相对偏移预设距离后进行合光，从而采用双空间光调制器和空间上的像素偏移技术，提高了合光得到的画面的分辨率。另外，由于第一时序光束和第二时序光束是由发光装置同时出射，因此可以有效提高合光得到的画面的显示亮度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：

发光装置，用于出射沿第一光通道传输的第一时序光束和沿第二光通道传输的第二时序光束，所述第一时序光束和所述第二时序光束均包括呈周期性排布的多个波段的光束，所述第一时序光束和所述第二时序光束在同一个时刻的波段不同；

第一空间光调制器，设置于所述第一光通道上，用于将所述第一时序光束调制为第一投影图像光；

第二空间光调制器，设置于所述第二光通道上，用于将所述第二时序光束调整为第二投影图像光；

合光装置，用于将所述第一投影图像光和所述第二投影图像光进行合光，其中，合光后的所述第一投影图像光和所述第二投影图像光相对偏移预设距离。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束中多个波段的光束在时序周期内的时间比例相同。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述多个波段的光束中任意一波段的光束对应的时长不超过的所述时序周期的一半。

4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束中相同波段的光束相差预设的时间间隔。

5.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束均包括呈周期性排布的红色光波段的光束、绿色光波段的光束和蓝色光波段的光束。

6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述合光装置接收到的所述第一投影图像光为第二偏振态光，所述合光装置接收到的所述第二投影图像光为第一偏振态光，所述第一偏振态光的偏振态和所述第二偏振态光的偏振态不同，其中，所述合光装置为偏振合光器件，用于将接收的所述第一投影图像光和所述第二投影图像光中的其中一个进行反射，另一个进行透射，以使所述第一投影图像光和所述第二投影图像光合光。

7.根据权利要求6所述的投影系统，其特征在于，所述第一空间光调制器或/和所述第二空间光调制器与所述合光装置之间设有偏振转换器件，以使入射至合光装置的所述第一投影图像光为第二偏振态光，所述第二投影图像光为第一偏振态光。

8.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束均为第一偏振态光；

所述第一空间光调制器包括第一LCOS装置；

所述第二空间光调制器包括第二LCOS装置；

所述偏振转换器件包括第一半波片，所述第一半波片设置于所述第二LCOS装置和合光装置之间，用于将所述第二投影图像光从所述第二偏振态光转换成所述第一偏振态光。

9.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束均为第一偏振态光；

所述第一空间光调制器包括第一DMD装置；

所述第二空间光调制器包括第二DMD装置；

所述偏振转换器件包括第二半波片，所述第二半波片设置于所述第一DMD装置和合光装置之间，用于将所述第一投影图像光从所述第一偏振态光转换成所述第二偏振态光。

10.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述第一时序光束和所述第二时序光束均为第一偏振态光；

所述偏振转换器件包括第一检偏器和第二检偏器；

所述第一空间光调制器包括第一LCD装置，所述第一LCD装置的出光侧设置有所述第一检偏器，所述第一检偏器用于将所述第一投影图像光转换成所述第二偏振态光；

所述第二空间光调制器包括第二LCD装置，所述第二LCD装置的出光侧设置有所述第二检偏器，所述第二检偏器用于将所述第二投影图像光转换成所述第一偏振态光。

11.根据权利要求1-10任一项所述的投影系统，其特征在于，经所述合光装置合光后的所述第一投影图像光和所述第二投影图像光在相互垂直的第一方向和第二方向上均相对偏移半个像素的距离。

12.根据权利要求1-10任一项所述的投影系统，其特征在于，所述发光装置包括：

光源单元，用于出射照明光束，所述照明光束在周期性的各时间段内分别包括至少两种不同波段的光束；

分色单元，用于将所述照明光束中的其中一波段的光束引导至第一光通道，以形成第一时序光束，将另一波段的光束引导至第二光通道，以形成第二时序光束。

13.根据权利要求12所述的投影系统，其特征在于，所述分色单元包括多个分区，所述多个分区周期性地依次设置于所述照明光束的光路上，所述多个分区分别与所述周期性的各时间段相对应。

14.根据权利要求13所述的投影系统，其特征在于，所述照明光束包括周期性的第一时间段光束、第二时间段光束、第三时间段光束、第四时间段光束以及第五时间段光束；所述第一时间段光束包括绿色光波段的光束和红色光波段的光束，所述第二时间段光束包括绿色光波段的光束和蓝色光波段的光束，所述第三时间段光束包括红色光波段的光束和蓝色光波段的光束，所述第四时间段光束包括红色光波段的光束和绿色光波段的光束，所述五时间段光束包括蓝色光波段的光束和绿色光波段的光束。

15.根据权利要求14所述的投影系统，其特征在于，所述分色单元包括分色轮，所述分色轮包括第一分色片、第二分色片、第三分色片、第四分色片以及第五分色片，所述第一分色片包括透绿反红镜，所述第二分色片包括透绿反蓝镜，所述第三分色片包括透红反蓝镜，所述第四分色片包括透红反绿镜，所述第五分色片包括透蓝反绿镜；

所述第一时间段光束与所述第一分色片对应，所述第一分色片用于将所述第一时间段光束中的绿色光波段的光束透射至所述第一光通道，并将所述第一时间段光束中的红色光波段的光束反射至所述第二光通道；

所述第二时间段光束与第二分色片对应，所述第二分色片用于将所述第二时间段光束中的绿色光波段的光束透射至所述第一光通道，并将所述第二时间段光束中的蓝色光波段的光束反射至所述第二光通道；

所述第三时间段光束与所述第三分色片对应，所述第三分色片用于将所述第三时间段光束中的红色光波段的光束透射至所述第一光通道，并将所述第三时间段光束中的蓝色光波段的光束反射至所述第二光通道；

所述第四时间段光束与所述第四分色片对应，所述第四分色片用于将所述第四时间段光束中的红色光波段的光束透射至所述第一光通道，并将所述第四时间段光束中的绿色光波段的光束反射至所述第二光通道；

所述第五时间段光束与所述第五分色片对应，所述第五分色片用于将所述第五时间段光束中的蓝色光波段的光束透射至所述第一光通道，并将所述第五时间段光束中的绿色光波段的光束反射至所述第二光通道。

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