投影系统及投影设备的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，具体涉及一种投影系统及投影设备。


背景技术：

2.投影设备是一种流行且广泛使用的用于将图像投影在大屏幕上，以供单人或多人观看的产品。投影设备包括空间光调制器，目前常用的空间光调制器包括数字光处理(digital light processing，简称dlp)、液晶显示面板(liquid crystal display，简称lcd)、以及硅基液晶(liquid crystal on silicon，简称lcos)等。
3.以lcd作为空间调制器的显示系统与传统系统相比，具有众多优点，例如投影图像的尺寸比更大、便携性及成本低等。液晶显示面板的显示效果与开口率、分辨率等参数有关。
4.其中，开口率的大小与lcd的显示区中有效透光区域的面积有关，有效透光区域的面积与显示区的面积的比值，即为lcd的开口率。通常，lcd的开口率为50％～80％。
5.显示区还包括除有效透光区域以外的非透光区域，非透光区域的面积取决于lcd的设计方案工艺能力，在lcd的尺寸和工艺能力一定的情况下，开口率越大，分辨率越小。
6.分辨率过低时，容易导致lcd的显示的画面失真或不清晰；开口率过低时，会因lcd未点亮的面积较大而出现纱窗效应，影响用户的视觉体验。


技术实现要素：

7.对于以上问题，本技术的目的在于提供一种投影系统及投影设备，可在不减小空间光调制器的开口率的情况下，提高空间光调制器的分辨率；还可避免出现颜色分离的问题。
8.第一方面，本技术实施例提供了一种投影系统，包括光源、空间光调制器和位移结构；光源用于出射显示光；空间光调制器设置于从光源出射的显示光的光路上，空间光调制器用于对光源出射的显示光进行调制以出射图像光；空间光调制器包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元；位移结构用于对空间光调制器的多个子像素单元显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元在空间上均可显示白光。
9.第二方面，本技术提供一种投影设备，包括镜头模组以及第一方面所述的投影系统。
10.本发明实施例的投影系统及投影设备，包括光源、空间光调制器、以及位移结构。在空间光调制器成像的同时，利用位移结构沿行方向移动空间光调制器，使一个周期内，从空间光调制器出射的任一颜色的图像光单向移动的次数为n，且任一子像素出射的任一颜色的图像光移动一次后所处的位置，为移动前与该子像素相邻的子像素出射的光所处的位置。这样一来，任一子像素在一个周期内移动的过程中均可显示n个子画面，经一个周期移动后，每n个子画面构成一帧可以整体显示白画面的新的像素单元，在空间上，有效增加了
白光(全彩色光)像素单元的个数，从而在不改变显示面板的开口率的情况下，使空间光调制器的分辨率变为现有技术的n倍，避免因分辨率过小而出现颜色分离的问题，影响显示效果。同时，由于本发明仅需一个空间光调制器，且无需按照一定时序使光源分别发出不同颜色的光，因此，本发明无需增加投影系统的体积和成本，且无需增加光源的发光难度。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
12.图1为本技术实施例提出的投影系统的结构示意图；
13.图2为本技术实施例提出的多个子像素单元的排布示意图；
14.图3为本技术实施例提出的多个子像素单元的排布示意图；
15.图4为本技术实施例提出的像素单元的扩展示意图；
16.图5为本技术实施例提出的空间光调制器的结构示意图；
17.图6为本技术实施例提出的子像素的位移时序图；
18.图7为本技术实施例提出的像素单元的扩展示意图；
19.图8为本技术实施例提出的投影系统的结构示意图；
20.图9为本技术实施例提出的投影系统的结构示意图；
21.图10为本技术实施例提出的像素单元的扩展示意图；
22.图11为本技术实施例提出的投影设备的结构示意图。
23.附图标记：
24.10-投影系统；11-光源；12-空间光调制器；121-像素单元；13-位移结构；14-增透膜；15-下偏光片；16-上偏光片；17-彩色滤光层；21-阵列基板；22-对盒基板；23-液晶层；101-子像素单元。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
26.对于分辨率较低的空间光调制器来说，若将分辨率较小的空间光调制器显示的画面投影为大尺寸画面，则相邻子像素单元之间的间距将能够被人眼分辨，从而出现颜色分离问题，影响显示效果。
27.相关技术提出了两种解决方案：第一种，利用多个空间光调制器分别显示红、绿、蓝三种颜色的画面，并对三个空间光调制器显示的画面进行叠加；第二种，单个空间光调制器按照一定时序分别显示红、绿、蓝三种颜色的画面，并对三种画面进行叠加。
28.其中，第一种方案需用到多个空间光调制器，会增大投影设备的整体体积和投入成本。第二种方案按照时序显示红、绿、蓝三种颜色的画面，将增大光源的发光难度，从而增
加投影设备的体积和成本。
29.基于上述，本发明实施例提供一种投影系统，如图1、图8和图9所示，包括光源11、空间光调制器12和位移结构13。光源11用于出射显示光；空间光调制器12设置于从光源11出射的显示光的光路上，空间光调制器12用于对光源11出射的显示光进行调制以出射图像光；空间光调制器12包括呈阵列排布的多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元；位移结构13用于对空间光调制器12的多个子像素单元显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元在空间上均可显示白光。
30.下面结合具体实施例进行说明：
31.实施例一
32.本发明实施例提供一种投影系统10，如图1所示，投影系统10包括光源11、空间光调制器12和位移结构13。光源11设置于空间光调制器12的入光侧，光源11用于提供显示用光，空间光调制器12用于对光源11出射的光进行调制以出射图像光。位移结构13可以为微执行器，用于移动空间光调制器12，以对多个子像素单元显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元在空间上均可显示白光。
33.如图2和图3所示，空间光调制器12包括呈阵列排布的多个像素单元121，每个像素单元121包括n个子像素单元101。每个像素单元121中的n个子像素单元101沿行方向排布。
34.如图4所示，位移结构13用于使空间光调制器12沿行方向移动、动n次，以使得从空间光调制器12出射的任一颜色光或任一子像素单元101显示的图像沿行方向移动，进而在目标平面上，任一子像素单元101对应的图像区域可以显示白光或全彩色光。在一个周期内或一帧图像中，从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光或任一子像素单元101显示的图像单向移动的次数为n。其中需要说明的是，在一帧图像中，可以将一帧图像分割成多个子帧图像，其中，子帧图像的个数与子像素单元101的个数n相等。另外，每一次移动过程可以使从任一子像素单元101出射的任一颜色的图像光移动一次后所处的位置，为移动前与该子像素单元101相邻的子像素单元101出射的图像光所处的位置。
35.如图1所示，投影系统10还可以包括设置于光源11与空间光调制器12之间的增透膜14。空间光调制器12可以是lcd)或lcos)，投影系统10还包括设置于空间光调制器12入光侧的下偏光片15和设置于空间光调制器12出光侧的上偏光片16。
36.在一些实施例中，如图5所示，空间光调制器12可以包括阵列基板21、对盒基板22、以及阵列基板21与对盒基板22之间的液晶层23。其中，阵列基板21包括多个薄膜晶体管、栅线、数据线和像素电极。公共电极和黑矩阵(bm)可以设置在阵列基板21上，也可以设置在对盒基板22上。
37.薄膜晶体管可以是顶栅型薄膜晶体管、底栅型薄膜晶体管、双栅型薄膜晶体管等。薄膜晶体管至少包括栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极。其中，栅线与薄膜晶体管的栅极电连接，数据线与薄膜晶体管的源极电连接，薄膜晶体管的漏极与像素电极电连接。
38.有源层的材料可以是低温多晶硅(low temperature poly-silicon，简称ltps)、单晶硅、非晶硅、金属氧化物半导体等。
39.优选的，有源层的材料为ltps。一方面，包括ltps的薄膜晶体管的反应速度快，可提高空间光调制器12的刷新频率；另一方面，相较于有源层的材料为非晶硅等，包括ltps的有源层的尺寸可以做得更小，从而减小薄膜晶体管的尺寸，以减小显示区内非子像素区域
的面积，从而增大显示区内子像素区域的面积，提高空间光调制器12的开口率。
40.在一些实施例中，对lcd和lcos的驱动方式不进行限定。可以采用扭曲向列(twisted nematic，简称tn)型、垂直取向(vertical alignment，简称va)型、边缘场开关(fringe field switching，简称ffs)型、平面转换(in plane switch，简称ips)型、高级超维场开关(advanced super dimension switch，简称ads)型等方式驱动。
41.此处，以tn型驱动、下偏光片15与上偏光片16为垂直正交为例，像素电极与公共电极之间形成电场与否，lcd和lcos的显示情况如下：
42.未施加电压的情况下，像素电极与公共电极之间未形成电场，液晶层23中的液晶为水平“躺着”的状态。光源11出射的光线先经过下偏光片15，经过下偏光片15的光线为第一线偏振光；之后，第一线偏振光进入lcd(或lcos)并经过液晶层23，根据液晶的双折射原理，第一线偏振光被分解为两束光，且这两束光的传播速度不同，在两束光合成一束光时，第一线偏振光的偏振方向发生变化，变为与上偏光片16的偏振方向一致的第二线偏振光；最后，第二线偏振光从上偏光片16出射(或反射)，实现正常显示。即，lcd或lcos为常白模式。
43.施加电压的情况下，像素电极与公共电极之间形成电场，在电场的作用下，液晶层23中的液晶为垂直“站立”的状态。光源11出射的光线先经过下偏光片15，经过下偏光片15的光线为第一线偏振光；之后，第一线偏振光进入lcd或lcos并经过液晶层23，其偏振方向未发生变化，因此，不能从第二偏光片16出射(或反射)，显示黑画面。
44.对于上述，若空间光调制器12为lcd，则光线通过从lcd出射以实现显示；若空间光调制器12为lcos，则光线通过从lcos反射以实现显示。在一些实施例中，若以tn型或va型方式驱动液晶空间光调制器，则可以将像素电极设置在阵列基板21上，将公共电极设置在对盒基板22上。
45.若以ffs型、或ips型、或ads型方式驱动lcd和lcos，则可以将像素电极和公共电极均设置在阵列基板21上。
46.在一些实施例中，每个像素单元121可以包括显示颜色不同的三个子像素单元101；或者，每个像素单元121可以包括显示颜色不同的四个子像素单元101；或者，像素单元121中部分子像素单元101显示的颜色相同，其他子像素101显示的显示均不相同。
47.若每个像素单元121包括显示颜色不同的三个子像素单元101，则像素单元121中的三个子像素单元101发出的光可以互为三基色。若每个像素单元121包括显示颜色不同的四个子像素单元101，则像素单元121中的四个子像素单元101出射的光至少包括三基色光或四个子像素单元101出射的混合光为白光。
48.其中，三基色分别为红色、绿色、蓝色；或者，三基色分别为品红色、青色、黄色。
49.在一些实施例中，光源11发出的光的颜色包括三基色；或者，光源11发出的光的颜色为白色。
50.此处，光源11发出的光的颜色，与空间光调制器12是否包括彩色滤光层有关。若空间光调制器12包括彩色滤光层，则光源11发出的光的颜色可以包括三基色，也可以为白色。若空间光调制器12不包括彩色滤光层，则光源11发出的光的颜色包括三基色。
51.在一些实施例中，沿行方向，在每个像素单元121中的n个子像素单元101的颜色不同的情况下，如图2所示，沿列方向，任意一列中的多个子像素单元101的颜色均相同；或者，
如图3所示，沿列方向，一列中的多个子像素单元101的颜色均不相同。
52.在一些实施例中，本发明实施例对“行方向”不作特殊限定，仅指代一种一维方向。本发明实施例的行方向与空间光调制器12的放置方式有关，行方向可以是左右方向，也可以是上下方向。
53.可选的，如图2所示，若行方向为左右方向，则位移结构13可以使从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光沿左右方向移动；如图3所示，若行方向为上下方向，则位移结构13可以使从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光沿上下方向移动。
54.在一些实施例中，一帧图像可以分为多个子帧，每n个子帧构成一个周期，一帧图像对应一个周期。此处，n为正整数。其中，一个周期内的n个子帧显示的n个子图像可以构成一帧完整的图像。
55.假设一帧图像包括一个周期，在一个周期内，可以使空间光调制器12向左移动n次；或，可以使空间光调制器12向右移动n次。
56.示例的，如图4所示，以像素单元121包括从左到右依次排布的红色子像素r1、绿色子像素g1、蓝色子像素b1为例，显示一帧图像的过程中，位移结构13控制空间光调制器12向右移动三次，分别为第一阶段t1、第二阶段t2、以及第三阶段t3。其中，t0阶段为从该像素单元121出射的任一颜色的图像光的初始位置；t1阶段为空间光调制器12向右移动一次后，从该像素单元121出射的任一颜色的图像光的位置，此阶段可以使从红色子像素r1出射的图像光经移动后所处的位置，为移动前从绿色子像素g1出射的图像光所处的位置，以此类推；t2阶段为空间光调制器12向右移动两次后，从该像素单元121出射的任一颜色的图像光的位置，此阶段可以使从红色子像素r1出射的图像光经移动后所处的位置，为移动前从蓝色子像素b1出射的图像光所处的位置，以此类推；t3阶段为空间光调制器12向右移动三次后，从该像素单元121出射的任一颜色的图像光的位置，此阶段可以使从红色子像素r1出射的图像光经移动后所处的位置，为移动前从另一像素单元121的红色子像素单元r2出射的图像光所处的位置，以此类推。
57.其中，如图4所示，投影系统包括多个固定的子像素区域，以t0阶段从绿色子像素g2出射的图像光所处的子像素区域a为例，在子像素区域a，t1阶段从红色子像素r2出射的图像光、t2阶段从蓝色子像素b1出射的图像光、以及t3阶段从绿色子像素g1出射的图像光，三者在子像素区域a构成了一帧可以整体显示白画面(全彩色)的新的像素单元a，即新像素单元a对应的子像素区域可以显示白画面，也就是说子像素单元在空间上可以显示白画面(全彩色)显示。
58.如图4所示，投影系统包括多个固定的子像素区域b，以t0阶段从蓝色子像素b2出射的图像光所处的子像素区域b为例，在子像素区域b，t1阶段从绿色子像素g2出射的图像光、t2阶段从红色子像素r2出射的图像光、以及t3阶段的蓝色子像素b1出射的图像光，三者在子像素区域b构成了一帧可以整体显示白画面(全彩色)的新的像素单元b，即新像素单元b对应的子像素区域b可以显示白画面，也就是说子像素单元在空间上可以显示白画面(全彩色)显示。
59.同理，形成新的像素单元c、像素单元d、像素单元e
……
60.综上，通过在一帧图像内的不同时间阶段使空间光调制器12移动，使得空间光调制器12任一子像素单元101出射的子像素在空间上均可实现白光显示，进一步使得在投影
系统在目标投射区域的图像分辨率提高到原来的3倍。
61.如图6所示，对于红色子像素r2出射的图像光：在t1阶段，为子像素区域a中构成白画面(全彩色)的红光；在t2阶段，为子像素区域b中构成白画面(全彩色)的红光；在t3阶段，为子像素区域c中构成白画面(全彩色)的红光。
62.对于子像素g2出射的图像光：在t1阶段，为子像素区域b中构成白画面(全彩色)的绿光；在t2阶段，为子像素区域c中构成白画面(全彩色)的绿光；在t3阶段，为子像素区域d中构成白画面(全彩色)的绿光。
63.对于子像素b2出射的图像光：在t1阶段，为子像素区域c中构成白画面(全彩色)的蓝光；在t2阶段，为子像素区域d中构成白画面(全彩色)的蓝光；在t3阶段，为子像素区域e中构成白画面(全彩色)的蓝光。
64.综上，通过在一帧图像内的不同时间阶段使空间光调制器12移动，使得投影系统的任意子像素单元在空间上均可实现白光显示，进一步使得在投影系统在目标投射区域的图像分辨率提高到原来的3倍。
65.综上，对于本技术中的“任意一帧图像中，每个子像素单元在空间上均可显示白光”可理解为，一帧图像包括一个周期，在一个周期内，可以使空间光调制器12或空间光调制器12出射的图像光移动n次，使得空间光调制器包含的子像素单元出射的图像光移动n次，进而每个子像素单元对应的目标成像区域为n次不同子像素图像的叠加，即通过n次移动，每个子像素单元对应的目标成像区域均可实现白光显示，也就是每个子像素单元在空间上均可显示白光。相较于现有的多个子像素单元合并成一个像素单元的空间光调制器方案，本技术以低分辨率空间光调制器实现高分辨率的图像显示，大幅度节省成本。在一些实施例中，空间光调制器12划分为显示区和位于显示区外围的周边区，多个像素单元121位于显示区。如图4所示，在移动空间光调制器12时，对于显示区中最靠近周边区的一圈像素单元121，经过一个周期的移动，从每个像素单元121中n-1个子像素单元101出射的任一颜色的光无法构成一个新的像素单元121。但是，考虑到显示区中最靠近周边区的一圈像素单元121对于空间光调制器12中的所有像素单元121来说数量非常少，且显示区中最靠近周边区的一圈像素单元121可能是被bm覆盖的辅助(dummy)部分，因此，即使从每个像素单元121中n-1个子像素单元101出射的光无法构成一个新的像素单元121，也不会影响空间光调制器12显示的画面。
66.在一些实施例中，前述实施例中，一帧图像由多个子帧显示的子图像构成，在一帧图像对应的刷新频率一定的情况下，每个子帧的刷新频率越高，对用户的视力越好。因此，可选的，一个周期内空间光调制器12出射的任一颜色的光单向移动的次数为3次。这样一来，每一帧的刷新频率可达到一帧画面的总刷新频率的1/3。
67.此处，可利用ltps液晶显示面板，保证每个子帧的刷新频率为60hz，从而实现每一帧图像180hz的刷新频率。
68.在一些实施例中，如图4所示，子像素单元101在光源11上的正投影的形状可以是长方行，且长方形的短边与行方向一致。
69.在一些实施例中，光源11与空间光调制器12可以相互固定连接；或者，光源11与空间光调制器12也可以单独固定在投影系统10内。若光源11与空间光调制器12相互固定连接，则移动空间光调制器12的同时，光源11也向相同方向移动相同的位移。若光源11与空间
光调制器12单独固定在投影系统10内，则仅空间光调制器12移动。
70.在一些实施例中，若光源11与空间光调制器12单独固定在投影系统10内，则为了不影响空间光调制器12的正常显示，空间光调制器12可以在光源11发出的显示光的光路范围内移动。
71.在一些实施例中，微执行器可以是步进压电陶瓷微执行器或步进音圈电机。其中，在施加电压的情况下，步进压电陶瓷微执行器可以产生长度方向的形变，从而带动空间光调制器12直线移动。步进音圈电机是可以将电信号转换为直线位移的直流伺服电机，可通过向步进音圈电机输入电信号的方式，带动带动空间光调制器12直线移动。
72.此处，步进压电陶瓷微执行器和步进音圈电机具有整体结构简单、驱动速度快、定位精度高等优点，因此，本发明实施例可以利用步进压电陶瓷微执行器和步进音圈电机带动空间光调制器12移动，从而使从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光沿行方向移动。
73.本发明实施例提供一种投影系统10，包括光源11、空间光调制器、以及位移结构13。在空间光调制器12成像的同时，利用位移结构13沿行方向移动空间光调制器12，使一个周期内，从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光单向移动的次数为n，且任一子像素101出射的任一颜色的图像光移动一次后所处的位置，为移动前与该子像素101相邻的子像素101出射的光所处的位置。这样一来，任一子像素101在一个周期内移动的过程中均可显示n个子画面，经一个周期移动后，每n个子画面构成一帧可以整体显示白画面的新的像素单元121，在空间上，有效增加了白光(全彩色光)像素单元121的个数，从而在不改变显示面板12的开口率的情况下，使空间光调制器12的分辨率变为现有技术的n倍，避免因分辨率过小而出现颜色分离的问题，影响显示效果。同时，由于本发明仅需一个空间光调制器12，且无需按照一定时序使光源11分别发出不同颜色的光，因此，本发明无需增加投影系统10的体积和成本，且无需增加光源11的发光难度。
74.实施例二
75.请参阅图7，所示为本技术第二实施例提供的投影系统10。本实施例中的投影系统10与上述第一实施例提供的投影系统10的结构大致相同，不同之处主要在于：空间光调制器12中的子像素单元101的形状为正方形，且正方形的边长与形状为长方形的子像素单元101的短边长相同。
76.本发明实施例提供一种投影系统10，投影系统10包括空间光调制器12，空间光调制器12包括多个子像素单元101，且子像素单元101的形状为正方形。相较于子像素101的形状为长方形的方案，本实施例的空间光调制器12中可以设置更多呈正方形的子像素单元101。例如，长方形的子像素101的长宽比通常为3:1，在空间光调制器12的尺寸一定的情况下，呈正方形的子像素101的个数为呈长方形的子像素101的个数的三倍。即，获得与前述第一实施例一样的分辨率的情况下，本实施例所需要控制的子像素单元101的数量仅为第一实施例所需控制的子像素单元101的数量的三分之一。
77.实施例三
78.请参阅图8，所示为本技术第三实施例提供的投影系统10。本实施例中的投影系统10与上述第一实施例和第二实施例提供的投影系统10的结构大致相同，不同之处主要在于：位移结构13为光束偏转器，光束偏转器设置于从空间光调制器12出射的图像光的光路
上，光束偏转器用于使图像光偏转，而非第一实施例的位移结构13驱动空间光调制器12移动。
79.在一些实施例中，光束偏转器可以是玻璃镜片或声光偏转器。
80.其中，玻璃镜片可以是薄玻璃镜片，可利用光线的折射原理，实现从子像素单元101出射的光沿行方向偏转。声光偏转器可根据声光相互作用机制，改变激光的角度。
81.本发明实施例提供一种投影系统10，包括光源11、空间光调制器12、以及位移结构13。在空间光调制器12显示的同时，利用位移结构13沿行方向对从空间光调制器12出射的图像光进行偏转，使一个周期内，从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光单向移动的次数为n，且任一子像素单元101出射的任一颜色的光移动一次后所处的位置，为移动前与该子像素单元101相邻的子像素单元101出射的光所处的位置。这样一来，在投射目标成像平面，任一子像素101对应的子像素区域在一个周期内移动的过程中均可显示n个子画面，经一个周期移动后，每n个子画面构成一帧可以整体显示白画面的新的像素单元121，在空间上，有效增加投射目标成像平面像素单元121的个数，从而在不改变空间光调制器12的开口率的情况下，使空间光调制器12的分辨率变为现有技术的n倍，避免因分辨率过小而出现颜色分离的问题，影响显示效果。同时，由于本发明仅需一个空间光调制器12，且无需按照一定时序使光源11分别发出不同颜色的光，因此，本发明无需增加投影系统10的体积和成本，且无需增加光源11的发光难度。
82.实施例四
83.请参阅图9和图10，所示为本技术第四实施例提供的投影系统10。本实施例中的投影系统10与上述第一实施例、第二实施例、以及第三实施例提供的投影系统10的结构大致相同，不同之处主要在于：光源11发出的光为白光，空间光调制器12还包括位于图像光的光路上的彩色滤光层17，彩色滤光层17至少将光源11发出的白光过滤为三基色；位移结构13为微执行器，微执行器用于对多个子像素单元101显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元101在空间上均可显示白光。
84.此处，彩色滤光层17包括多个滤光单元，每次对彩色滤光层17进行移动后，每个子像素单元101均与一个滤光单元对应。
85.在一些实施例中，不对彩色滤光层17的材料进行限定，只要彩色滤光层17可以将白光过滤为三基色即可。以三基色为红色、绿色、蓝色为例，在红色子像素区域，彩色滤光层17仅可以使红色波段的光通过；在绿色子像素区域，彩色滤光层17仅可以使绿色波段的光通过；在蓝色子像素区域，彩色滤光层17仅可以使蓝色波段的光通过。
86.示例的，彩色滤光层17的材料可以包括染料。或者，彩色滤光层17由多个交替的第一绝缘薄膜和第二绝缘薄膜构成，利用相干原理，实现滤光作用。其中，第一绝缘薄膜的折射率与第二绝缘薄膜的折射率不同。
87.在一些实施例中，彩色滤光层17可以集成在空间光调制器12上；或者，彩色滤光层17也可以独立做在空间光调制器12外，位于上偏光片16背离空间光调制器12一侧。
88.可选的，将彩色滤光层17独立做在空间光调制器12外。
89.在一些实施例中，微执行器可以是步进压电陶瓷微执行器或步进音圈电机。其中，在施加电压的情况下，步进压电陶瓷微执行器可以产生长度方向的形变，从而带动彩色滤光层17直线移动。步进音圈电机是可以将电信号转换为直线位移的直流伺服电机，可通过
向步进音圈电机输入电信号的方式，带动带动彩色滤光层17直线移动。
90.此处，步进压电陶瓷微执行器和步进音圈电机具有整体结构简单、驱动速度快、定位精度高等优点，因此，本发明实施例可以利用步进压电陶瓷微执行器和步进音圈电机带动彩色滤光层17移动，从而使从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光沿行方向移动。
91.在一些实施例中，假设一帧图像包括一个周期，在一个周期内，可以使彩色滤光层17向左移动n次；或，可以使彩色滤光层17向右移动n次。
92.示例的，如图10所示，影系统10包括多个固定的子像素区域，以像素单元121包括从左到右依次排布的红色子像素r1、绿色子像素g1、蓝色子像素b1为例，显示一帧图像的过程中，位移结构13控制彩色滤光层17向右移动三次，分别为第一阶段t1、第二阶段t2、以及第三阶段t3。
93.如图10所示，以t0阶段从红色子像素r1出射的图像光所处的子像素区域a为例，在子像素区域a，t1阶段从蓝色子像素b2出射的图像光、t2阶段从绿色子像素g2出射的图像光、以及t3阶段从红色子像素r2出射的图像光，三者在子像素区域a构成了一帧可以整体显示白画面(全彩色)的新的像素单元a，即新像素单元a对应的子像素区域a可以显示白画面。
94.如图10所示，以t0阶段从绿色子像素g1出射的图像光所处的子像素区域b为例，在子像素区域b，t1阶段从红色子像素r1出射的图像光、t2阶段从蓝色子像素b2出射的图像光、以及t3阶段从绿色子像素g2出射的图像光，三者在子像素区域b构成了一帧可以整体显示白画面(全彩色)的新的像素单元b，即新像素单元b对应的子像素区域b可以显示白画面。
95.如图10所示，以t0阶段从蓝色子像素b1出射的图像光所处的子像素区域c为例，在子像素区域c，t1阶段从绿色子像素g1出射的图像光、t2阶段从红色子像素r2出射的图像光、以及t3阶段从蓝色子像素b2出射的图像光，三者在子像素区域c构成了一帧可以整体显示白画面(全彩色)的新的像素单元c，即新像素单元c对应的子像素区域c可以显示白画面。
96.综上，通过在一帧图像内的不同时间阶段使彩色滤光层17移动，使得投影系统10的任意子像素区域均可实现白光显示，进一步使得在投影系统10在目标投射区域的图像分辨率提高到原来的3倍。
97.本发明实施例提供一种投影系统10，包括光源11、空间光调制器12、以及位移结构13。在空间光调制器12显示的同时，利用位移结构13沿行方向移动彩色滤光层17，使一个周期内，从空间光调制器12出射的任一颜色的光单向移动的次数为n，且任一子像素单元101出射的任一颜色的图像光移动一次后所处的位置，为移动前与该子像素单元101相邻的子像素101出射的图像光所处的位置。这样一来，任一子像素单元101在一个周期内移动的过程中均可显示n个子画面，经一个周期移动后，每n个子画面构成一帧可以整体显示白画面的新的像素单元121，在空间上，有效增加了像素单元121的个数，从而在不改变空间光调制器12的开口率的情况下，使空间光调制器12的分辨率变为现有技术的n倍，避免因分辨率过小而出现颜色分离的问题，影响显示效果。同时，由于本发明仅需一个空间光调制器12，且无需按照一定时序使光源11分别发出不同颜色的显示光，因此，本发明无需增加投影系统10的体积和成本，且无需增加光源11的发光难度。
98.实施例五
99.本发明实施例还提供一种投影设备，如图11所示，包括透镜模组20以及前述任一实施例所述的投影系统10。
100.投影设备的工作过程为：从空间光调制器10出射的图像光，经过透镜模组20放大，并投在待投影物上。
101.此处，待投影物可以是墙壁或幕布等。
102.本发明实施例的投影设备中关于投影设备的解释说明，与前述实施例一种投影系统10的解释说明相同，在此不再赘述。
103.可选的，投影设备还包括控制器，用于在空间光调制器12显示的同时控制位移结构13，以对空间光调制器12的多个子像素单元101显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元101在空间上可显示白光。
104.在一些实施例中，只要控制器可以控制位移结构13即可，本发明实施例对此不作特殊限定。示例的，控制器可以为控制电路。
105.本发明实施例中，可利用控制器控制位移结构13，在空间光调制器12显示画面时，通过控制位移结构13控制从空间光调制器12出射的任一颜色的图像光单向移动；在空间光调制器12不显示画面时，控制位移结构13停止工作。
106.本发明实施例提供一种投影设备，包括前述任一实施例所述的投影系统10，投影系统10包括光源11、空间光调制器12、以及位移结构13。投影设备的有益效果与前述投影系统10的有益效果相同，在此不再赘述。
107.实施例六
108.本发明实施例还提供一种如第五实施例所述的投影设备的控制方法，包括：在空间光调制器12显示的同时控制位移结构13，以对空间光调制器12的多个子像素单元101显示的图像进行移动，使得在任意一帧图像中，每个子像素单元101在空间上可显示白光。
109.本发明实施例提供一种投影设备的控制方法，其解释说明和有益效果与前述一种投影设备相同，在此不再赘述。
110.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。