CN106292142B - 一种发光装置及其发光控制方法、投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光装置及其发光控制方法、投影设备。发光装置包括主光源，通过开启主光源使得发光装置发射三种基色光，在色坐标图上形成的色域区域为第一色域区域；发光装置还包括用于发射补偿光的补偿光源，补偿光用于对三种基色光中的至少一种光进行补偿。若当前帧投影图像的所有像素的色坐标全部处于第一色域区域，则控制主光源开启使发光装置发射三种基色光，并控制补偿光源不发光；若存在色坐标位于第一色域区域之外的像素，则控制主光源开启，并控制补偿光源开启使发光装置发射补偿光。在所有像素的色坐标都处于第一色域区域的情况下不开启补偿光源，在有像素位于第一色域区域之外的情况下才开启第一补偿光源，从而达到节能的效果。

Description

一种发光装置及其发光控制方法、投影设备

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种发光装置及其发光控制方法、投影设备。

背景技术

如图1所示为现有技术的投影设备采用补偿光源之前与之后的色域结果示意图，如图2所示为现有技术的投影设备采用补偿光源之前与之后的色域范围对比示意图，图2是为便于说明图1而作的示意图，图1和图2的投影设备所采用的补偿光为红色激光。结合图1和图2可知，现有技术中，当投影设备所需的三基色中的红光为荧光时(例如采用颜色光产生装置，通过颜色光产生装置的荧光粉来产生三基色光序列)，色域最小，即图2中GBR所示的范围；当三基色中的红光为激光时(即仅仅用红色激光来作为三基色中的红光，此时颜色光产生装置不产生红色的荧光)，也能得到一定范围的色域，即图2中GBR’所示的范围；当三基色中的红光为红色荧光和红色激光的混合光时，可以得到最大的色域即图2中GBR”所示的范围。即按现有技术，红光为荧光时，红光色坐标可以到Rec.709要求，通过混合红色激光后，色域可扩大到DCI要求，且因荧光与激光混合，可以消除激光带来的散斑效应。

但是，对于现有技术，如果只采取红色荧光作为红色基色光，则对于某帧图像，色坐标落在GBR之外的像素的颜色就不能有效地显示。

同样，如果只采取红色激光作为红色基色光，则对于某帧图像，色坐标落在GBR’之外的像素的颜色就不能有效地显示。

而采用红色荧光和红色激光的混合光作为红色基色光的情况，对于某些图像，由于图片中所有像素都处于GBR，即并不需要使用到RBR”区域，这样同时开启对应于红色荧光和红色激光的光源则会造成很大的电能浪费，不利于节省能源和开支，严重影响了投影设备产品的实用性。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种发光装置的发光控制方法，发光装置包括主光源，发光装置在开启主光源时出射包含三基色光的第一光，第一光在色坐标图上形成第一色域区域；发光装置还包括用于发射补偿光的补偿光源，发光装置在主光源和补偿光源均开启时出射包含三基色光的第二光，补偿光与第一光中的至少一种基色光合光形成第二光中的一种基色光，第二光包含的三基色光中至少有一种基色光的色坐标与第一光包含的三基色光中的任意一种基色光的色坐标均不同，第二光在色坐标图上形成第二色域区域；

发光控制方法包括如下过程：

获取将要进行投影的当前帧投影图像的所有像素的色坐标，判断所有像素的色坐标是否都处于第一色域区域；

若所有像素的色坐标全部处于第一色域区域，则控制主光源开启，并控制补偿光源不发光；

若存在色坐标位于第一色域区域之外的像素，则控制主光源和补偿光源均开启，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域。

若存在色坐标位于第一色域区域之外的像素，则控制主光源和补偿光源均开启具体包括：调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域内。

调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域具体包括：调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域，且至少有一个像素的色坐标处于第二色域区域的边线上。

控制主光源和补偿光源均开启包括：根据色坐标位于第一色域区域之外的像素的分布控制补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光，第一补偿光与第一光中的第一基色光合光形成第二光中的第一基色光，第二补偿光与第一光中的第二基色光合光形成第二光中的第二基色光。

根据色坐标位于第一色域区域之外的像素的分布控制补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光具体包括：当色坐标位于第一色域区域之外的像素中存在分布在第三色域区域中的像素时，控制补偿光源发射第一补偿光，第三色域区域为第一补偿光的色坐标、第一光中的第一基色光的色坐标以及第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；当色坐标位于第一色域区域之外的像素中存在分布在第四色域区域中的像素时，控制补偿光源发射第二补偿光，第四色域区域为第二补偿光的色坐标、第一光中的第二基色光的色坐标以及第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域。

调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域内具体包括：当色坐标位于第一色域区域之外的像素均分布在第三色域区域中时，调节主光源发光强度与补偿光源发射第一补偿光的发光强度的比例，使第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标为第一线与第二线的交点中与第一补偿光的色坐标距离最近的色坐标(或者是与第一光的第一基色光的色坐标距离最远的色坐标)，第二色域区域为第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标、第一光中的第二基色光的色坐标以及第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；当色坐标位于第一色域区域之外的像素均分布在第四色域区域中时，调节主光源发光强度与补偿光源发射第二补偿光的发光强度的比例，使第二补偿光与第一光中的第二基色光的合光的色坐标为第三线与第四线的交点中与第二补偿光的色坐标距离最近的色坐标，第二色域区域为第二补偿光与第一光中的第二基色光的合光的色坐标、第一光中的第一基色光的色坐标以及第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；当色坐标位于第一色域区域之外的像素中即存在分布在第三色域区域中的像素，又存在分布在第四色域区域中的像素时，调节主光源发光强度与补偿光源发射第一补偿光的发光强度的比例，使第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标为第一线与第二线的交点中与第一补偿光的色坐标距离最近的色坐标，同时调节主光源发光强度与补偿光源发射第二补偿光的发光强度的比例，使第二补偿光与第一光中的第二基色光的合光的色坐标为第三线与第四线的交点中与第二补偿光的色坐标距离最近的色坐标，第二色域区域为第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标、第二补偿光与第一光中的第二基色光的合光的色坐标、以及第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域。其中第一线为第二光中的第三基色光的色坐标与分布在第三色域区域的像素的色坐标的连线的延长线，第二线为第一补偿光的色坐标与第一光中的第一基色光的色坐标的连线，第三线为第一光中的第三基色光的色坐标与分布在第四色域区域的像素的色坐标的连线的延长线，第四线为第二补偿光的色坐标与第一光中的第二基色光的色坐标的连线。

一种具体的实施方式中，第一光在色坐标图上形成三角形的第一色域区域；由第一光的第一基色光所形成的第一色域区域的顶点为第一基色坐标，由第一光的第二基色光所形成的第一色域区域的顶点为第二基色坐标，由第一光的第三基色光所形成的第一色域区域的顶点为第三基色坐标；第一基色坐标与第三基色坐标的连线为第一基色边；第一补偿光的色坐标、第一光中的第一基色光的色坐标以及第一光中的第三基色光的色坐标在色坐标图上围成三角形的第三色域区域；第一基色坐标与第一补偿光的色坐标的连线为第二线；对于第三色域区域内的所有或部分当前帧投影图像的像素的色坐标，第三基色坐标与这些色坐标的连线的延长线与第二线相交，在交点中取距离第一基色坐标最远的点(或者是取距离第一补偿光与第一光的第一基色光的合光的色坐标最近的点)，调节主光源发光强度与第一补偿光源发光强度的比例，使得第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标落在该最远的点的位置处。

第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标离第一基色坐标越远，则第一补偿光源开启的亮度比例越大，反之第一补偿光源开启的亮度比例越小。

一种具体的实施方式中，第一光在色坐标图上形成三角形的第一色域区域；由第一光的第一基色光所形成的第一色域区域的顶点为第一基色坐标，由第一光的第二基色光所形成的第一色域区域的顶点为第二基色坐标，由第一光的第三基色光所形成的第一色域区域的顶点为第三基色坐标；第一基色坐标与第三基色坐标的连线为第一基色边；第一补偿光与第一光中的第一基色光的合光的色坐标连接第三基色坐标的连线为第五线；第三基色坐标与第三色域区域内的所有或部分当前帧投影图像的像素的色坐标相连，从而得到至少一条连线，该至少一条连线与第一基色边构成至少一个夹角；在该至少一个夹角中，取角度值最大的夹角，调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使得第五线与第一基色边构成的夹角为该角度值最大的夹角。

第五线与第一基色边构成的夹角的值越大，则第一补偿光源开启的亮度比例越大，反之第一补偿光源开启的亮度比例越小。

发光装置以光序列的方式发射第一基色光、第二基色光和第三基色光，控制补偿光源开启并发射补偿光的方式为：在发光装置发射被补偿的基色光期间，控制补偿光源发射相应的补偿光，在发光装置发射其它光期间，控制补偿光源不发射相应的补偿光。具体地，在第一基色光为被补偿光的情况下，在发光装置发射第一基色光期间，控制第一补偿光源发射第一补偿光(如果存在第二补偿光源则同时控制第二补偿光源关闭)，在发光装置发射第二基色光和第三基色光期间，控制第一补偿光源关闭。在第二基色光为被补偿光的情况下，在发光装置发射第二基色光期间，控制第二补偿光源发射第二补偿光，在发光装置发射第一基色光和第三基色光期间，控制第二补偿光源关闭。在第一基色光和第二基色光为被补偿光的情况下，在发光装置发射第一基色光期间，控制第一补偿光源发射第一补偿光，且控制第二补偿光源关闭；在发光装置发射第二基色光期间，控制第二补偿光源发射第二补偿光，且控制第一补偿光源关闭；在发光装置发射第三基色光期间，控制第一补偿光源和第二补偿光源关闭。

控制所述主光源开启，并控制补偿光源不发光还包括：调节第一光中的三基色光的比例，使得第一光达到预设的亮度和/或白平衡。控制主光源和补偿光源均开启还包括：调节第二光中的三基色光的比例，使得第二光达到预设的亮度和/或白平衡。

根据本发明的第二方面，提供一种发光装置，包括：主光源，用于发射激发光；补偿光源，用于发射补偿光；颜色光产生装置，用于在激发光的照射下产生包含三基色光的第一光，第一光在色坐标图上形成第一色域区域。

发光装置在主光源和补偿光源均开启时出射包含三基色光的第二光，补偿光与第一光中的至少一种基色光合光形成第二光中的一种基色光，第二光在色坐标图上形成第二色域区域；

发光装置还包括控制器，分别与主光源以及补偿光源连接，用于获取将要进行投影的当前帧投影图像的所有像素的色坐标，判断所有像素的色坐标是否都处于第一色域区域。若所有像素的色坐标全部处于第一色域区域，则控制主光源开启，并控制补偿光源不发光；若存在色坐标位于第一色域区域之外的像素，则控制主光源和补偿光源均开启，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域。

控制器判断存在色坐标位于第一色域区域之外的像素，则控制主光源和补偿光源均开启，具体包括：控制器调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域内。

控制器调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域具体包括：控制器调节主光源发光强度与补偿光源发光强度的比例，使所有像素的色坐标均处于第二色域区域，且至少有一个像素的色坐标处于第二色域区域的边线上。

补偿光源包括第一补偿光源和/或第二补偿光源；第一补偿光源用于发射第一补偿光，第二补偿光源用于发射第二补偿光；

控制器控制主光源和补偿光源均开启包括：控制器根据色坐标位于第一色域区域之外的像素的分布控制补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光，第一补偿光与第一光中的第一基色光合光形成第二光中的第一基色光，第二补偿光与第一光中的第二基色光合光形成第二光中的第二基色光。

在主光源和补偿光源均开启时，发光装置的颜色光产生装置出射包含三基色光的第二光，即颜色光产生装置在接受主光源发射的激发光照射后能够产生包含三基色光的第一光，补偿光源发射的补偿光可以被颜色光产生装置透射，因此，从颜色光产生装置出射的第二光由第一光和补偿光构成，第二光也包含三基色光，且补偿光与第一光中的至少一种基色光合光形成第二光中的一种基色光，第二光在色坐标图上形成第二色域区域。

具体地，在第一基色光为被补偿光的情况下，在颜色光产生装置出射第一基色光期间，控制第一补偿光源发射第一补偿光(如果存在第二补偿光源则同时控制第二补偿光源关闭)，在颜色光产生装置出射第二基色光和第三基色光期间，控制第一补偿光源关闭。在第二基色光为被补偿光的情况下，在颜色光产生装置出射第二基色光期间，控制第二补偿光源发射第二补偿光，在颜色光产生装置出射第一基色光和第三基色光期间，控制第二补偿光源关闭。在第一基色光和第二基色光为被补偿光的情况下，在颜色光产生装置出射第一基色光期间，控制第一补偿光源发射第一补偿光，且控制第二补偿光源关闭；在颜色光产生装置出射第二基色光期间，控制第二补偿光源发射第二补偿光，且控制第一补偿光源关闭；在颜色光产生装置出射第三基色光期间，控制第一补偿光源和第二补偿光源关闭。

根据本发明的第三方面，提供一种投影设备，包括上述任意一种发光装置。

本发明的有益效果是：本发明根据各帧图像的差异，通过分析某一帧图像，在当前帧图像的所有像素的色坐标部分位于第三色域区域的情况下才开启第一补偿光源，而在所有像素的色坐标都处于第一色域区域的情况下不开启第一补偿光源，从而达到节能的效果。

在本发明还包括第二补偿光源的实施方式中，通过分析某一帧图像，在当前帧图像的所有像素的色坐标部分位于第四色域区域的情况下才开启第二补偿光源，而在所有像素的色坐标都处于第一色域区域的情况下不开启第二补偿光源，更加显著地体现了本发明节能省电的优势。

附图说明

图1为现有技术的投影设备采用补偿光源之前与之后的色域结果示意图；

图2为现有技术的投影设备采用补偿光源之前与之后的色域范围对比示意图；

图3为实施例一的投影设备的结构示意图；

图4为实施例一的波长转换装置的结构示意图；

图5为实施例一的发光装置发射补偿光的原理示意图；

图6为实施例一的投影设备采用补偿光源之前与之后的色域范围对比图；

图7为实施例一的发光装置的发光时序图；

图8为实施例一的发光装置判断色坐标是否位于第三色域区域的原理示意图；

图9为实施例二的发光装置发射补偿光的原理示意图；

图10为实施例三的发光装置发射补偿光的原理示意图；

图11为实施例四的发光装置发射补偿光的原理示意图；

图12为实施例四的波长转换装置的结构示意图；

图13为实施例五的发光装置发射补偿光的原理示意图；

图14为实施例五的发光装置的发光时序图；

图15为实施例五的发光装置判断发射何种补偿光的原理示意图；

图16为实施例六的发光装置的一种波长转换装置的结构示意图；

图17为实施例六的发光装置的一种发光时序图；

图18为实施例六的发光装置的另一种波长转换装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图3所示为本实施例的投影设备的结构示意图，投影设备包括主光源405、分光滤光片406、色轮408、驱动装置409、整形透镜410、棱镜装置411、空间光调制器(SpatialLight Modulators，SLM)412、出射透镜413、控制器403以及第一补偿光源404、反射镜407。其中，主光源405、分光滤光片406、第一补偿光源404、反射镜407、色轮408、驱动装置409、控制器403共同构成投影设备的发光装置。

主光源405、分光滤光片406、色轮408、驱动装置409、整形透镜410的组合用于产生周期性时序的色光序列，并将该色光序列沿设计的光路向外投射，经过整形透镜410和棱镜装置411后，投射到空间光调制器412。第一补偿光源404可以为红色激光光源，其发射的红色激光为补偿光。

驱动装置409(例如可以是马达)驱动色轮408旋转以实现色轮408相对于照射到其表面的激发光的周期性运动。在其他实施例中，可以用其他形式的颜色光产生装置来代替色轮408，通过驱动装置409驱动颜色光产生装置以实现相对于激发光的周期性运动，例如往复式振动或摆动。

主光源405发出的激发光能够激发波长转换材料(例如荧光粉)发出短波长受激光，主光源405例如可以采用蓝光LED、紫外LED或其阵列，或蓝光LD、紫外LD或其阵列。在有的实施例中，主光源405也可以发射白光。本实施例中主光源405产生蓝光。

色轮408可以是圆盘状(例如环形或圆形)或矩形等形状。如图4所示为本实施例的圆盘状色轮408的结构示意图，色轮408包括红光色段区域001、绿光色段区域002和蓝光色段区域003，红光色段区域001、绿光色段区域002和蓝光色段区域003按照设定的顺序沿色轮408的周长方向依次首尾相接排布。当投影设备处于工作状态时，固定于转轴上的色轮408由驱动装置409带动而绕转轴旋转，由于色轮408设置在朝向激发光传播的路径上，从而使得激发光在色轮408上投射的光斑轨迹形成一个圆形路径。主光源405发出的激发光经分光滤光片406后投射在色轮408上形成光斑，光斑所在区域的光波长转换材料将激发光转换为与光波长转换材料相对应的受激光，由于光斑位置与转轴相对固定，当转轴带动色轮408旋转时，多个绕转轴以某种角度分布的色段区域依次通过光斑照射的位置，各个色段区域的光波长转换材料将激发光转换为对应的受激光，各种颜色的受激光组成周期性时序的色光序列从色轮408射出，本实施例具体即为红、绿、蓝光序列。

整形透镜410设置在受激光出射的光路上，用于接收由色轮408出射的包括受激光的色光序列，对其进行光束整形，通过棱镜装置411进行光路方向转换的过程后，将色光序列投射到空间光调制器412上。色轮408和整形透镜410可以集成在一起，即在色轮408的出光面上设置整形透镜410从而实现调整包括受激光的色光序列的出射角度的功能。

空间光调制器412用于接收颜色光产生装置发射的受激光，根据输入图像信号对受激光进行调制并出射图像光。本实施例中，空间光调制器412为数字微镜元件(DMD，Digital Mirror Device，Digital Micromirror Device)。

控制器403作为投影设备的主要控制和处理器件，用于对数据进行处理和对各部件进行控制，具体为，根据显示图像的帧率确定驱动装置的周期性运动频率，根据运动频率控制驱动装置做周期性运动等。

出射透镜413用于将图像光投射至投影镜头，进而投影镜头将图像光投射到屏幕上以形成图像。或者出射透镜413直接设置在投影镜头之中，用于将图像光投射到屏幕上以形成图像。

以下结合图5和图6详细介绍本实施例的投影设备的发光装置的部分的控制原理。

如图5所示，发光装置包括主光源405、第一补偿光源404、分光滤光片406、反射镜407、色轮408。主光源405、第一补偿光源404、色轮408都受到控制器403的控制。

在开启主光源405而关闭第一补偿光源404的情况下，色轮408吸收主光源405发射的激发光后产生红绿蓝光序列的第一光，即第一光为发光装置产生的红色基色光101、绿色基色光102、蓝色基色光103的光序列。如图6所示，这三种基色光在色坐标图上形成的三角形的色域区域为第一色域区域RGB，由红色基色光所形成的第一色域区域的顶点为第一基色坐标R，由绿色基色光所形成的第一色域区域的顶点为第二基色坐标G，由蓝色基色光所形成的第一色域区域的顶点为第三基色坐标B。

第一基色坐标R与第三基色坐标B的连线为第一基色边RB，第二基色坐标G与第三基色坐标B的连线为第二基色边GB。

在同时开启主光源405和第一补偿光源404的情况下，第一补偿光源404发射第一补偿光200后经过反射镜407和分光滤光片406的反射作用，再从色轮408透射出去(色轮408可以透射第一补偿光200)，第一补偿光200和第一光的合光为第二光，第二光在色坐标图上形成的三角形的色域区域为第二色域区域R₁GB，第二色域区域R₁GB大于第一色域区域RGB。本实施例中，补偿光200为红色光，用来对第一光的红色基色光101进行补偿。当然，本领域技术人员根据需要，还可以选择绿光、蓝光以及其他颜色的光作为补偿光。

第二色域区域R₁GB是一个可控的动态区域，由于第二色域区域R₁GB是第一补偿光200和第一光的合光所形成的，而第一补偿光200与第一光的光强比例会影响色域区域的大小，因此，当第一补偿光源404的发光强度和/或主光源405的发光强度发生变化时，则会使第一补偿光200与第一光的光强比例发生变化，则第二色域区域R₁GB的大小也会随之而改变。

令第二光在色坐标图上所能形成的最大的色域区域R₁’BG大出第一色域区域RGB的部分为第三极值色域区域R₁’BR。具体地，当主光源405发光光强与第一补偿光源404发光光强的比例为某个值时(即第一补偿光200和第一光的光强比例为某个值时，或者第一补偿光200和第一光中的第一基色光的光强比例为某个值时)，第二光可以得到面积最大的一个色域区域，而控制器403对所有像素的色坐标进行判断时所基于的正是这个最大的色域区域，也即基于的是第三极值色域区域R₁’BR。第三极值色域区域R₁’BR和/或区域R₁’BG已经预存在控制器403中，具体地，控制器403中预存了第三极值色域区域R₁’BR和/或区域R₁’BG所涵盖的所有色坐标，通过将当前帧投影图像的色坐标与这些预存的色坐标进行对比，即可判断出当前帧投影图像的各个色坐标中有无处于第三极值色域区域R₁’BR的色坐标。

以下详细描述发光控制方法的步骤。

控制器403获取将要进行投影的当前帧投影图像的所有像素的色坐标，判断所有像素的色坐标是否都处于第一色域区域RGB。每一个像素都包含R、G、B值，三个值决定了该像素在色度图上的色坐标位置。

若所有像素的色坐标全部处于第一色域区域，则控制主光源405开启使发光装置发射包含三基色光的第一光，并控制第一补偿光源404关闭。

若所有像素的色坐标部分处于第三极值色域区域R₁’BR，则控制主光源405开启使发光装置发射第一光；同时，控制第一补偿光源404开启使发光装置发射第一补偿光200，第一补偿光200和第一光共同构成包含三基色光的第二光，发光装置发射的第二光形成第二色域区域R₁GB。图5所示，色轮408处发出的是红色基色光101、绿色基色光102、蓝色基色光103的光序列，而第一补偿光200直接从色轮408透射出去，通过控制器403的作用，在色轮408产生第一光的红色基色光101期间，控制器403控制第一补偿光源404开启从而发射第一补偿光200。而在色轮408产生第一光的绿色基色光102和蓝色基色光103期间，第一补偿光源404不发光，这样可以最大程度节省电能。为了更好的理解，如图7所示为发光装置的发光时序图，激发光100经过色轮408后产生红色基色光101、绿色基色光102、蓝色基色光103的光序列，在色轮408产生第一光的红色基色光101期间，控制器403控制第一补偿光源404开启从而发射第一补偿光200，进而保证了第一补偿光200从色轮408处透射出去后，能够和第一光的红色基色光101保持同步，此时第一补偿光200和第一光的红色基色光101一起构成了第二光的第一基色光。需要指出，图7反映的是需要同时开启主光源405和第一补偿光源的情况，如果控制器403判断出所有像素的色坐标都位于第一色域区域，则不需要开启第一补偿光源404。第二光中的红基色光的色坐标与第一光包含的三基色光中的任意一种基色光的色坐标均不同。由于第一补偿光与第一光中的待补偿的基色光(即红色基色光101)的色坐标不同，从而两者合光形成的第二光中的基色光的色坐标与第一光中的待补充的基色光的色坐标不同。

在本发明的另外的实施例中，色轮408上用于产生红色基色光101的第一色段区域001上设置有感应器件，当感应器件检测到第一色段区域001上有激发光100照射时，产生感应信号并发送至控制器403，控制器403根据感应信号，开启第一补偿光源404。通过这种方式，也能达到在色轮408产生红色基色光101期间第一补偿光源404发射第一补偿光200的效果。

在主光源405和第一补偿光源404同时开启的期间，控制器403控制主光源405的发光强度以及第一补偿光源404的发光强度，使得第二光达到预设的白平衡和/或亮度值。

另外，在主光源405和第一补偿光源404同时开启的期间，控制器403调节主光源405发光强度与第一补偿光源404发光强度的比例，使得第二色域区域R₁GB满足如下效果：处于第三极值色域区域R₁’BR内的像素中，至少有一个像素的色坐标处于第一边线BR₁上。如图6所示，通过控制器403的调节，第一补偿光200和第一光的合光形成了第二色域区域R₁GB，这个第二色域区域R₁GB刚好使得那些没有落在第一色域区域RGB内的像素的色坐标全部位于第三色域区域R₁BR之中，且至少有一个像素的色坐标(例如A₄)位于第一边线BR₁上，而色坐标A₃则被圈入第三色域区域R₁BR的内部。此处，本领域的技术人员应当理解，A₃和A₄分别代表两种类型的像素的色坐标，本发明的目的在于形成刚好能包含当前帧图像的所有像素的第二色域区域R₁GB，理想状态下这个第二色域区域R₁GB需要达到最小面积，因此色坐标A₄代表了理想状态下那些坐落在第二色域区域R₁GB的边线(即第一边线BR₁)上的色坐标，而色坐标A₃代表了理想状态下那些无法坐落于第一边线BR₁上的色坐标。

参照图6，定义由第一补偿光对第一光中的第一基色光的补偿作用而在第二色域区域上所形成的顶点为第一坐标R₁；第二基色坐标G与第一基色坐标R的连线的延长线为第二线(即图中的R R₁’)。使得第二色域区域R₁GB满足上述效果的实现方式如下：对第三极值色域区域R₁’BR内的所有或部分当前帧投影图像的像素的色坐标(以A₃和A₄为例)，第三基色坐标B与这些色坐标的连线的延长线与第二线相交(例如第三基色坐标B与A₄的连线的延长线A₄R₁与RR₁相交，交点为R₁)，在交点中取距离第一基色坐标R最远的点(或者取距离色坐标R₁’最近的点)为第一坐标(图6中，由A₄所产生的的交点是需要寻找的。而连接B和A₃并延长，其延长线与RR₁的交点距离第一基色坐标R较近，故不符合要求)。由于第二色域区域的范围需要通过一番求解才能确定下来，其第一坐标也就是需要确定的，本实现方式的构思在于通过交点的方法来确定面积最小的第二色域区域。例如对于B与A₃以及B与A₄的连线，它们连线的延长线都会与RR₁’相交，从图6中可以明显地看出，B与A₄连线的延长线与RR₁’的交点R₁是离R最远的，说明在所有的第一色域区域之外的点(或者说所有第三色域区域之内的点)中，将点A₄落在第二色域区域的边线上就能使第二色域区域的面积最小，同时保证了第二色域区域能够涵盖所有的当前帧投影图像的所有像素的色坐标。

在本发明的另外的实施例中，定义第三基色坐标B与第一坐标R₁的连线为第一边线BR₁；第三基色坐标B与第一基色坐标R的连线为第一基色边BR；第一基色边BR与第一边线B R₁构成第一夹角RBR₁。使得第二色域区域满足要求的实现方式为：第三基色坐标B与第三极值色域区域R₁’BR内的所有当前帧投影图像的像素的色坐标相连，从而得到至少一条连线(图6中示例性地给出了连线BA₃和连线BA₄)，该至少一条连线与第一基色边构成至少一个夹角(图6中示例性地给出了夹角RBA₃和夹角RBA₄)；在该至少一个夹角中(RBA₃、RBA₄)，取角度值最大的夹角(即夹角RBA₄)为第一夹角，从而确定出第二色域区域R₁GB的范围及第一坐标R₁的位置。由于第二色域区域是需要确定的，其第一坐标也就是需要确定的，本实现方式的构思在于通过夹角的方法来确定面积最小的第二色域区域。例如对于夹角RBA₃和夹角RBA₄，由于夹角RBA₄比夹角RBA₃大，说明在所有的第一色域区域之外的点(或者说所有第三色域区域之内的点)中，将点A₄落在第二色域区域的边线上就能使第二色域区域的面积最小，同时保证了第二色域区域能够囊括所有的当前帧投影图像的所有像素的色坐标。

本领域技术人员应当理解，本发明所说的当前帧投影图像的所有像素(以及它们的色坐标)，应当排除个别不正常的像素点(以及它的色坐标)，个别不正常的像素点的色坐标可能处于离第一色域区域十分偏远的位置，因此不需要考虑这样的像素点。

在本发明的另外的实施例中，控制器403调节主光源405发光强度与第一补偿光源404发光强度的比例，使得第二色域区域R₁GB满足如下效果：处于第三极值色域区域R₁’BR内的像素中，至少有一个像素的色坐标与第一边线BR₁具有预定距离。当预定距离足够小以至于可以认为取值为零时，则等同于上述″至少有一个像素的色坐标处于第一边线BR₁上的效果。

对于″控制器403对所有像素的色坐标进行判断”的具体方式，本实施例是把第一色域区域RGB和第三极值色域区域R₁’BR(还可以预存最大的第二色域区域)的范围预存在控制器403中，这样，控制器403可以直接判断所有像素的色坐标是都处于第一色域区域RGB，还是有一部分处于第三极值色域区域R₁’BR。而在本发明另外的实施例中，控制器403里可以不预存第三极值色域区域R₁’BR的范围，如图8所示，令GR的延长线、第一基色边RB以及自定义的边线BH形成一个区域RBH，RBH的范围要比第三极值色域区域R₁’BR大(当然，也可以比第三极值色域区域R₁’BR的范围小)，控制器403只要判断出所有像素的色坐标部分处于RBH，则认为所有像素的色坐标中有一部分处于第三极值色域区域R₁’BR内。这是因为，实践中，光所能形成的色域区域的范围时有限的，如果有色坐标处于RBH，则对于这样的色坐标，只能用第三极值色域区域R₁’BR来涵盖它们，也就可以认为所有像素的色坐标中有一部分处于第三极值色域区域R₁’BR内。

实施例二：

如图9所示，本实施例提供一种投影设备的发光装置，包括主光源405、第一补偿光源404、分光滤光片406、反射镜407、色轮408。主光源405、第一补偿光源404、色轮408都受到控制器403的控制。色轮408吸收激发光100并产生由红色基色光101、绿色基色光102和蓝色基色光103三种基色光所形成的光序列，即第一光。

本实施例与实施例一的区别点在于，第一补偿光源404产生的是补偿激发光201，色轮408吸收补偿激发光201从而产生第一补偿光200(在这种情况下第一补偿光200和第一光的三基色光都是荧光)。本实施例其他的技术特征与实施例一相同，故不再赘述。

实施例三：

如图10所示，本实施例提供一种投影设备的发光装置，包括主光源405、第一补偿光源404、分光滤光片406、反射镜407、色轮408。主光源405、第一补偿光源404、色轮408都受到控制器403的控制。色轮408吸收激发光100并产生由红色基色光101、绿色基色光102和蓝色基色光103三种基色光所形成的光序列。

本实施例与实施例一的区别点在于，在色轮408之后的光路上设置分光滤光片4060和扩散片4070，扩散片4070一方面对第一补偿光源404产生的第一补偿光200进行反射，另一方面还起到了消相干的作用。本实施例的第一补偿光200不用经过色轮408而是在其后与光序列汇合。本实施例其他的技术特征与实施例一相同，故不再赘述。

实施例四：

如图11所示，本实施例提供一种投影设备的发光装置，包括主光源405、第一补偿光源404、分光滤光片406、反射镜407、色轮408。主光源405、第一补偿光源404、色轮408都受到控制器403的控制。色轮408吸收激发光100并产生由红色基色光101、绿色基色光102和蓝色基色光103三种基色光所形成的合光。

本实施例与实施例一的区别点在于，色轮408为环形色轮，如图12所示，包括红光色段121、绿光色段122和蓝光色段123，激发光100照射到相应的色段上，则色轮403吸收激发光100并产生相应的基色光。例如，激发光100照射到红光色段121时，色轮产生红色基色光101。本实施例中，激发光100同时照射到三个色段。

色轮408能透过第一补偿光200，从而，第一补偿光200和光序列所形成的合光能够形成第一色域区域。本实施例其他的技术特征与实施例一相同，故不再赘述。

实施例五：

如图13所示，本实施例提供一种投影设备的发光装置，包括主光源405、第一补偿光源404、分光滤光片406、第一反射镜407、色轮408。还包括第二补偿光源504，第二反射镜507。主光源405、第一补偿光源404、第二补偿光源504、色轮408都受到控制器403的控制。色轮408吸收激发光100并产生由红色基色光101、绿色基色光102和蓝色基色光103三种基色光所形成的第一光。第一补偿光源404发射的第一补偿光200为红光，第二补偿光源发射的第二补偿光300为绿光。

与实施例一中第一补偿光的相关内容类似，第二补偿光和第一光的合光在色坐标图上形成的三角形的色域区域为第四扩展区域，第四扩展区域大于第一色域区域。

对于控制第二补偿光和第一光合光的方式，与实施例一类似，调节主光源发光强度与第二补偿光源发光强度的比例，使得第二扩展区域满足：处于第四色域区域内的像素中，至少有一个像素的色坐标处于第四色域区域的边线上，或者与第四色域区域的边线具有预定距离，或者与第二基色边具有预定距离。

本实施例与实施例一的区别点在于，具备两个补偿光源即第一补偿光源404和第二补偿光源504，在需要对红色基色光101进行补偿时，控制器406控制第一补偿光源404开启；在需要对绿色基色光102进行补偿时，控制器406控制第二补偿光源504开启。具体地，在所有像素的色坐标都位于第一色域区域的情况下，只开启主光源405；在所有像素的色坐标部分位于第三色域区域且没有像素位于第四色域区域的情况下，开启主光源405和第一补偿光源404；在所有像素的色坐标部分位于第四色域区域且没有像素位于第三色域区域的情况下，开启主光源405和第二补偿光源504；若既有像素位于第三色域区域，又有像素位于第四色域区域，则开启主光源405、第一补偿光源404和第二补偿光源504。

控制器406的控制方式与实施例一相同，仅仅是需要多考虑对绿色基色光进行补偿的情况，由于技术特征一致，故不再赘述。

为了更好的理解，如图14所示为发光装置的发光时序图，激发光100经过色轮408后产生红色基色光101、绿色基色光102、蓝色基色光103的光序列，控制器403控制着整个发光装置的时序。需要指出，图14反映的是需要同时开启主光源405、第一补偿光源404、第二补偿光源504的情况，如果控制器403判断出所有像素的色坐标都位于第一色域区域，则不需要开启第一补偿光源404和第二补偿光源504。在色轮408产生红色基色光101期间，控制器403控制第一补偿光源404开启从而发射第一补偿光200，在色轮408产生绿色基色光102期间，控制器403控制第二补偿光源504开启从而发射第二补偿光300；进而保证了第一补偿光200从色轮408出投射出去后，能够和红色基色光101保持同步，第二补偿光300从色轮408出投射出去后，能够和绿色基色光102保持同步。

由于发光装置同时包括主光源、第一补偿光源、第二补偿光源，则实际应用会出现以下几种可能的情况：(1)不需要补偿光，则只开启主光源；(2)只需要第一补偿光源和第二补偿光源的其中一种，则开启主光源和其中一种补偿光源，并调节二者发光强度比例；(3)同时需要第一补偿光和第二补偿光，则开启主光源、第一补偿光源和第二补偿光源，并且调节三种光的发光强度比例从而达到需要满足的要求。例如，主光源发光强度与第一补偿光源发光强度的比例需要满足2∶3，主光源发光强度与第二补偿光源发光强度的比例需要满足4∶5，那么，最终的光强比例为主光源发光强度∶第一补偿光源发光强度∶第二补偿光源发光强度＝8∶12∶15。

本实施例中，第一补偿光为红光，第二补偿光为绿光，这样就存在判断发射红光补偿光还是绿光补偿光的问题，如图15所示，当前帧投影图像存在位于第一色域区域RGB以外的像素，以像素A₄为例来说明，A₄到边RB的距离小于到边GB的距离，即A₄应该位于第三色域区域内，因此可以判断出，需要开启红光补偿光源。如果像素点时位于边GB一侧，则应开启绿光补偿光。如果边GB和边RB附近都有像素点，则红光补偿光源和绿光补偿光源都需要开启。这种判断方法也可以运用到本发明的其它实施例中。

实施例六：

本实施例与实施例一的区别点在于所使用的色轮不同，如图16所示，本实施例的色轮包括蓝光色段003、橙光色段004、绿光色段002和第一扩散段005。

第一补偿光源可以为红激光或者青绿激光(主波长在510nm至530nm之间的，优选为520nm)，激发光为蓝光，在色轮移动到蓝光色段003、橙光色段004、绿光色段002时主光源打开且第一补偿光源关闭；在色轮移动到第一扩散段005时红激光或者青绿激光打开且主光源关闭，使得色轮发出时序为绿、蓝、橙、红/青绿光的光。其中橙光和红光时序混合成红基色光(该红基色光对应图像信号中的红基色图像，这样，判断红基色图像中每个像素的色坐标，根据一帧红基色图像中各像素的色坐标所属的色域区域，决定是否开启红激光光源，或者调整橙光与红激光的比例，确定橙光与红激光的比例后，等比例的增强橙光与红激光的强度，可以使红基色光达到预设的亮度，红基色光达到预设的亮度后，根据预设的白平衡，改变其它基色光对应的光源的光强)，绿和青绿光时序混合成绿基色光(绿基色光对应图像信号中的绿基色图像)。

图17反应了发光装置发射光的时序图，色轮408吸收激发光400后产生绿色基色光102、蓝色基色光103、橙色基色光104、红/青绿光500的光序列，其中，在产生红/青绿光500期间，由于主光源关闭，故色轮408不会吸收激发光进而不会产生基色光。

本实施例其他的技术特征与实施例一相同，故不再赘述。

另外，本领域技术人员应当理解，对于本实施例，可以在色轮上设置两个扩散段，如图18所示，色轮除包括蓝光色段003、橙光色段004、绿光色段002外，还包括第一扩散段005和第二扩散段006，在色轮移动到第二扩散段006也关闭主光源。在色轮移动到第一扩散段005时，第一补偿光源即红激光光源打开；在色轮移动到第二扩散段006时，第二补偿光源即青绿激光光源打开，使得色轮发射的光的时序的为蓝、青绿、绿、橙、红光。其中橙和红光时序混合成红基色光，绿和青绿光时序混合成绿基色光。发光装置具体的发光控制方法与上述原理一致，故不再赘述。

本发明所提供的发光装置及其控制方法，以及采用该发光装置所制作的投影***，其控制器通过分析某一帧图像，在所有像素的色坐标的位置不都处于第一色域区域的情况下才开启补偿光源，而在所有像素的色坐标的位置都处于第一色域区域的情况下不开启补偿光源，从而达到节能的效果。进一步地，使得不位于第一色域区域BGO的色坐标中，至少有一个色坐标处于第二色域区域的边线上或者与第二色域区域的边线具有预定距离，从而在最大程度上实现节能。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (14)

1.一种发光装置的发光控制方法，所述发光装置包括主光源，所述发光装置在开启所述主光源时出射包含三基色光的第一光，所述第一光在色坐标图上形成第一色域区域；

所述发光装置还包括用于发射补偿光的补偿光源，所述发光装置在所述主光源和所述补偿光源均开启时出射包含三基色光的第二光，所述补偿光与所述第一光中的至少一种基色光合光形成所述第二光中的一种基色光，所述第二光包含的三基色光中至少有一种基色光的色坐标与所述第一光包含的三基色光中的任意一种基色光的色坐标均不同，所述第二光在色坐标图上形成第二色域区域；

其特征在于，所述方法包括：

获取将要进行投影的当前帧投影图像的所有像素的色坐标，判断所述所有像素的色坐标是否都处于所述第一色域区域；

若所述所有像素的色坐标全部处于所述第一色域区域，则控制所述主光源开启，并控制所述补偿光源不发光；

若存在色坐标位于所述第一色域区域之外的像素，则控制所述主光源和所述补偿光源均开启，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若存在色坐标位于所述第一色域区域之外的像素，则控制所述主光源和所述补偿光源均开启具体包括：

调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域内。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域具体包括：

调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域，且至少有一个像素的色坐标处于所述第二色域区域的边线上。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制所述主光源和所述补偿光源均开启包括：

根据色坐标位于所述第一色域区域之外的像素的分布控制所述补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光，所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光合光形成所述第二光中的第一基色光，所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光合光形成所述第二光中的第二基色光。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据色坐标位于所述第一色域区域之外的像素的分布控制所述补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光具体包括：

当所述色坐标位于所述第一色域区域之外的像素中存在分布在第三色域区域中的像素时，控制所述补偿光源发射第一补偿光，所述第三色域区域为所述第一补偿光的色坐标、所述第一光中的第一基色光的色坐标以及所述第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；

当所述色坐标位于所述第一色域区域之外的像素中存在分布在第四色域区域中的像素时，控制所述补偿光源发射第二补偿光，所述第四色域区域为所述第二补偿光的色坐标、所述第一光中的第二基色光的色坐标以及所述第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域内具体包括：

当所述色坐标位于所述第一色域区域之外的像素均分布在第三色域区域中时，调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发射第一补偿光的发光强度的比例，使所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光的合光的色坐标为第一线与第二线的交点中与所述第一补偿光的色坐标距离最近的色坐标，所述第二色域区域为所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光的合光的色坐标、所述第一光中的第二基色光的色坐标以及所述第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；

当所述色坐标位于所述第一色域区域之外的像素均分布在第四色域区域中时，调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发射第二补偿光的发光强度的比例，使所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光的合光的色坐标为第三线与第四线的交点中与所述第二补偿光的色坐标距离最近的色坐标，所述第二色域区域为所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光的合光的色坐标、所述第一光中的第一基色光的色坐标以及所述第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；

当所述色坐标位于所述第一色域区域之外的像素中即存在分布在第三色域区域中的像素，又存在分布在第四色域区域中的像素时，调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发射第一补偿光的发光强度的比例，使所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光的合光的色坐标为第一线与第二线的交点中与所述第一补偿光的色坐标距离最近的色坐标，同时调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发射第二补偿光的发光强度的比例，使所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光的合光的色坐标为第三线与第四线的交点中与所述第二补偿光的色坐标距离最近的色坐标，所述第二色域区域为所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光的合光的色坐标、所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光的合光的色坐标、以及所述第一光中的第三基色光的色坐标所围成的色域区域；

其中所述第一线为所述第二光中的第三基色光的色坐标与分布在第三色域区域的像素的色坐标的连线的延长线，所述第二线为所述第一补偿光的色坐标与所述第一光中的第一基色光的色坐标的连线，所述第三线为所述第一光中的第三基色光的色坐标与分布在第四色域区域的像素的色坐标的连线的延长线，所述第四线为所述第二补偿光的色坐标与所述第一光中的第二基色光的色坐标的连线。

7.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述发光装置以光序列的方式发射第一基色光、第二基色光和第三基色光，控制所述补偿光源开启并发射补偿光的方式为：在所述发光装置发射被补偿的基色光期间，控制所述补偿光源发射相应的补偿光，在所述发光装置发射其它光期间，控制所述补偿光源不发射相应的补偿光。

8.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述主光源开启，并控制所述补偿光源不发光还包括：调节所述第一光中的三基色光的比例，使得所述第一光达到预设的亮度和/或白平衡。

9.如权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述控制所述主光源和所述补偿光源均开启还包括：调节所述第二光中的三基色光的比例，使得所述第二光达到预设的亮度和/或白平衡。

10.一种发光装置，其特征在于，包括：

主光源，用于发射激发光；

补偿光源，用于发射补偿光；

颜色光产生装置，用于在所述激发光的照射下产生包含三基色光的第一光，所述第一光在色坐标图上形成第一色域区域；

所述发光装置在所述主光源和所述补偿光源均开启时出射包含三基色光的第二光，所述补偿光与所述第一光中的至少一种基色光合光形成所述第二光中的一种基色光，所述第二光在色坐标图上形成第二色域区域；

控制器，分别与所述主光源以及所述补偿光源连接，用于获取将要进行投影的当前帧投影图像的所有像素的色坐标，判断所述所有像素的色坐标是否都处于所述第一色域区域；

若所述所有像素的色坐标全部处于所述第一色域区域，则控制所述主光源开启，并控制所述补偿光源不发光；

若存在色坐标位于所述第一色域区域之外的像素，则控制所述主光源和所述补偿光源均开启，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域。

11.如权利要求10所述的发光装置，其特征在于，所述控制器判断存在色坐标位于所述第一色域区域之外的像素，则控制所述主光源和所述补偿光源均开启，具体包括：

所述控制器调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域内。

12.如权利要求11所述的发光装置，其特征在于，所述控制器调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域具体包括：

所述控制器调节所述主光源发光强度与所述补偿光源发光强度的比例，使所述所有像素的色坐标均处于所述第二色域区域，且至少有一个像素的色坐标处于所述第二色域区域的边线上。

13.如权利要求10-12任一项所述的发光装置，其特征在于，

所述补偿光源包括第一补偿光源和/或第二补偿光源；所述第一补偿光源用于发射第一补偿光，所述第二补偿光源用于发射第二补偿光；

所述控制器控制所述主光源和所述补偿光源均开启包括：

所述控制器根据色坐标位于所述第一色域区域之外的像素的分布控制所述补偿光源发射第一补偿光和/或第二补偿光，所述第一补偿光与所述第一光中的第一基色光合光形成所述第二光中的第一基色光，所述第二补偿光与所述第一光中的第二基色光合光形成所述第二光中的第二基色光。

14.一种投影设备，其特征在于，包括如权利要求10-13任一项所述的发光装置。