[发明专利]投影系统及投影方法

说明书

本发明涉及一种投影系统及投影方法。投影系统包括：图像信号处理模块，用于根据预设规则将输入的图像信号分解为低频图像信号与高频图像信号；低频图像显示模块，所述低频图像显示模块包括第一光源、扫描装置及扫描控制单元，所述扫描控制单元根据所述低频图像信号控制所述第一光源的亮度及所述扫描装置的位置状态，从而在预设位置扫描形成第一图像光；高频图像显示模块，所述高频图像显示模块包括第二光源及空间光调制器，所述空间光调制器根据所述高频图像信号对所述第二光源的出射光进行调制以形成第二图像光；及合光模块，用于将第一图像光及所述第二图像光进行合光后输出到镜头。本发明提供的投影系统及投影方法能够提高画面亮度和分辨率。

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种投影系统及投影方法。

背景技术

目前的投影系统基本上都是利用均匀照明光源照明空间光调制器，由空间光调制器上的光阀阵列控制显示画面每个像素的灰阶以输出图像。然而空间光调制器能承受的最大光功率限制了输出图像的分辨率和亮度。一般来说，获得更高的亮度需要更大的空间光调制器以降低功率密度。但是增大的空间光调制器增加了投影系统的体积，也增加了成本。另外，有些空间光调制器采用硅基液晶等有机材料，在高温和高光功率密度条件下发生分解等反应，使其耐受的光功率密度受到限制。

除了空间光调制器，还有的投影系统通过扫描器件(如振镜、扫描镜等)动态的改变激光束的方向，使其在屏幕上扫描形成画面。这种投影系统不需要复杂的光学元件，结构简单，光利用效率高，但是受光斑大小及光源调制速度的限制，无法显示高分辨率的图像。要达到空间光调制器的主流分辨率，其光束的准直性和光斑尺寸需要做到非常小，一般的多模激光器光束质量达不到要求，只能使用单模激光器，这大大限制了扫描式投影系统的输出亮度和分辨率。

发明内容

为解决现有投影系统输出亮度和分辨率受限的技术问题，本发明提供一种能够显示高亮度、高分辨率图像的投影系统，包括图像信号处理模块，用于根据预设规则将输入的图像信号分解为低频图像信号与高频图像信号；低频图像显示模块，所述低频图像显示模块包括第一光源、扫描装置及扫描控制单元，所述扫描控制单元根据所述低频图像信号控制所述第一光源的亮度及所述扫描装置的位置状态，从而在预设位置扫描形成第一图像光；高频图像显示模块，所述高频图像显示模块包括第二光源及空间光调制器，所述空间光调制器根据所述高频图像信号对所述第二光源的出射光进行调制以形成第二图像光；及合光模块，用于将所述第一图像光及所述第二图像光进行合光后输出到镜头。

在一个实施方式中，所述合光模块为偏振合光器，用于透射某一偏振态的入射光同时反射另一偏振态的入射光。

在一个实施方式中，所述第一图像光与所述第二图像光的偏振态相互垂直。

在一个实施方式中，所述第一图像光的偏离角度小于所述镜头的收光角度，且所述第一图像光在所述镜头上的成像与所述第二图像光在所述镜头上的成像大小相同。

在一个实施方式中，所述预设位置与所述镜头之间及所述空间光调制器与所述镜头之间的光程相等。

在一个实施方式中，述第一光源为激光光源，所述第二光源为激光光源、激光荧光光源、LED光源及灯泡光源中的任意一种。

在一个实施方式中，所述预设规则为：将所述图像信号中图像频率小于或等于f_c的信号提取为所述低频图像信号、大于f_c的信号提取为所述高频图像信号；f_c＝f*(r_s/r_o)，其中，f为输入图像的最大频率， r_o为原始图像分辨率，r_s为所述第一图像光对应的分辨率。