本发明公开了一种投影装置及其控制方法。其中，光调制装置接收光源系统产生的基色光，并对基色光进行图像调制。光调制装置的每个调制单元的每个调制周期包括对应于不同灰阶的多个调制时段。对应灰阶小于或等于预定灰阶的调制时段的时长与对应灰阶大于预定灰阶的调制时段的时长之间的比例大于对应灰阶之间的亮度比例。控制装置用于控制光源系统在各调制时段内产生的基色光的亮度或发光时间，使得各调制时段内的基色光的亮度与发光时间的乘积之间的比例等于各调制时段对应的灰阶之间的亮度比例。通过上述方式，能够延长灰阶相对较小的调制时段的时长，进而与调制单元的切换时间相兼容。