光定向调制显示器制造技术

技术编号:12012334 阅读:67 留言:0更新日期:2015-09-05 13:28
一种光源,包括光反射体和多像素光调制器。光反射体被反射表面包围。光可以注入到光反射体中并在整个光反射体中漫射。基于调制照射光接收表面的多像素部分的光的图像数据,多像素光调制器具有各自的透射状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光定向调制显示器相关申请的交叉引用本申请要求于2012年8月10日提交的美国临时专利申请No.61/681,870的优先权,该美国临时专利申请的全部内容通过引用被结合于此。
本专利技术一般地涉及显示系统,并且更具体而言,涉及显示系统中包括两级或更多级光调制的光源。
技术介绍
双调制显示器提供了增大的局部峰值亮度和降低的整体亮度。显示器的每个像素可以具有高峰值亮度,例如400-1000尼特(nit)或甚至更多。但是,显示器工作期间大部分像素可能只需要以低得多的亮度,例如100尼特或甚至更低,呈现。能够跨全屏生成400-1000尼特的显示器不必要地对每个像素采用昂贵的部件来实现高局部峰值亮度,并且由于利用不足、过度供应的光能而生成过多的热量。诸如移动设备的小显示系统可能没有足够的空间来安装大量的有源发光元件。但是,能够提供相对均匀的全屏照明的低填充因子单板对于制作或安装会是昂贵的,尤其是在其中空间可用性非常珍贵的小形式因子的设备当中。另外,组装到一起用于全屏照明的多个低填充因子的照明模块常常呈现不期望的视觉假象,诸如多个照明模块的边界区域中和/或诸如被板上电路系统占用的其它区域中在视觉上可察觉到的线条、阴影和不均匀。可以安装诸如光漫射器的附加部件,以改善或减少不期望的视觉假象,由此导致移动设备更大和更重的形式因子。这部分中所描述的方法是可以被探究的方法,但不一定是之前已经被其他人设想或探究的方法。因此,除非另外指出,否则不应当仅凭其在这部分中的包括就假设在这部分中描述的任何方法有资格被当作现有技术。类似地,除非另外指出,否则关于一种或多种方法确定出的问题不应当基于这部分就假设已经在任何现有技术中被确定出。附图说明本专利技术是作为例子而不是作为限制在附图的图示中示出的,并且其中类似的标号指类似的元件,并且其中:图1A至1D图示出根据一实施例的示例光源配置;图2A和图2B图示出根据一实施例的示例多像素光调制器;图3图示出根据一实施例的包括快门状态和透射级别的各种组合的示例透射状态;图4图示出根据一实施例的配置为把光引导到多像素调制器中的示例凹面镜;图5图示出根据一实施例的示例光定向调制区块(tile);图6图示出根据一实施例的包括光源控制器和光定向调制光源的示例显示系统;图7图示出根据本专利技术一实施例的示例处理流程;及图8图示出根据一实施例的如本文所述的计算机或计算设备可以在其上实现的示例硬件平台。具体实施方式本文描述关于光定向调制技术的示例实施例。在以下描述中,为了解释而阐述各种具体的细节,以便提供对本专利技术的透彻理解。但是,清楚的是,本专利技术没有这些具体细节也可以实践。在其它情况下,众所周知的结构和设备没有详尽地描述,以避免不必要地包括、模糊或混淆本专利技术。示例实施例是根据以下提纲在本文描述的:1.一般性概述2.示例光源3.多像素光调制器4.透射状态5.光定向调制6.填充因子7.模块化配置8.示例显示系统9.示例处理流程10.实现机制–硬件概述11.等同物、扩展、备选方案及其它1.一般性概述本概述给出了本专利技术实施例的一些方面的基本描述。应当指出,本概述不是实施例各方面的广泛或详尽总结。而且,应当指出,本概述不是要被理解为标识出实施例的任何特别显著的方面或元素,也不是要被理解为特定地描绘实施例的任何范围,也不是要一般性地描绘本专利技术。本概述仅仅是以浓缩和简化的格式给出与示例实施例相关的一些概念,并且应当被理解为仅仅是以下示例实施例的更具体描述的概念性序言。借助于如本文所述的技术,光在光反射体(lightreflector)中被反射、再循环和漫射。光反射体可以是由一个或更多个反射表面做壁或者,作为替代,基本上被包围的光学腔或者光导。因而,光不会对任何非明亮的图像特征浪费,而是被再循环,例如,一直到光射出去照射包括任何(一个或多个)亮图像特征的其它图像特征为止。光源可以配置为在光接收表面的不同部分中以不同的光强度照射(显示面板、中间光调制层、光漫射器等的)光接收表面。光源包括多个多像素光调制器以及光反射体(例如,具有总内反射(TIR)表面的腔体、具有反射表面的光学光导等),使得光可以在光反射体内再循环,一直到通过多像素光调制器射出去以不同的光强度照射光接收表面的不同部分为止。光接收表面上来自多像素光调制器的照射的面积和大小可以由可以放在多像素光调制器顶上的透镜元件、透镜阵列、光聚焦部件、光漫射部件或者其它合适的光学光引导部件控制。由于光在光源的整个光反射体当中漫射,并且由于来自多像素光调制器的光可以由各种机械(例如,光圈、快门等)、电(例如,开关元件、液晶状态等)和光学部件(例如,透镜元件等)成型,因此,借助于本文所述的技术,大填充因子的有源光发射器配置对于光源是不必要的。在一实施例中,光在由多像素光调制器控制的点射出,这允许多像素光调制器的透射状态基于图像数据被控制,以便根据需要对光接收表面中对应于亮图像特征的一个或更多个像素的一部分产生峰值亮度。来自光源的光还可以被各种空间分辨率的附加调制层进一步调制,以便呈现要由用户查看的(例如,高分辨率、高动态范围、广色域)图像。来自两个或多个多像素光调制器的光可以重叠。光接收表面的一部分上照明的亮度可以由在这一部分上照射光的多像素光调制器的个数以及多像素光调制器的透射级别来确定。例如,能够产生1000尼特光的光源可以配置为在显示面板上呈现1000尼特的单个亮特征或者,如果显示面板包括100个像素块并且每个像素块接收等量的光照,则在显示面板上呈现10尼特的全屏。这种示例性光源可以配置为关于显示面板呈现亮度的任意组合,在任何一次都总共近似1000尼特(例如,一个像素处于500尼特、另一个像素处于206尼特,还有98个像素每个都处于3尼特,总共1000尼特)。在一些实施例中,如本文所述的机制构成图像处理系统的一部分,包括但不限于:显示系统、服务器、演播室系统、艺术总监系统、图像编辑器、颜色分级或控制工具、专业的参考监视器、动画系统、电影工作室系统、影院系统、相机、TV、广播系统、媒体记录设备、媒体播放设备、视频投影仪、屏幕(例如,雾面屏、灰度屏、银幕、透镜状屏幕等)、膝上型计算机、上网本计算机、平板计算机、蜂窝无线电电话、电子书阅读器、销售点终端、台式计算机、计算机工作站、计算机信息站,或者各种其它类型的终端和显示单元。对本文所述优选实施例以及一般原理和特征的各种修改对本领域技术人员将是易于清楚的。因而,本公开内容不是要局限于所示出的实施例,而是要符合与本文所述原理和特征一致的最广泛的范围。2.示例光源图1A图示出根据示例实施例的包括多个多像素光调制器(例如,110-1,110-2,110-3,...,110-i,...,等等)和光反射体(108)的示例光源(102)。光反射体(108)包括具有一个或更多个光反射表面(例如,106-1至106-4)的一个或更多个光反射部件。仅仅为了图示,图1A把光源(102)绘制为具有矩形形状。在各种实施例中,光源(102)可以是任何几何形状,包括但不限于矩形形状、多边形形状、弯曲形状、球形形状、凹形状、凸形状、不规则形状、不相交的形状(disjointshape)等当中任何一种。光反射体(108)可以包括被光反射表面(106-1至106-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光源,包括:光反射体,被一个或更多个光反射表面包围,该光反射体配置为在该光反射体内再循环入射到所述一个或更多个光反射表面上的光;及多个多像素光调制器,配置为基于图像数据设置成各自的透射状态以便调制(a)从光反射体射出并且(b)照射光接收表面的各自的多像素部分的光,其中所述多个多像素光调制器空间地嵌入到所述一个或更多个光反射表面当中的至少一个光反射表面中,其中至少两个相邻的多像素部分共享对应于显示面板的一个或更多个共用像素的共用部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.10 US 61/681,8701.一种光源,包括:光反射体,被一个或更多个光反射表面包围,该光反射体配置为在该光反射体内再循环入射到所述一个或更多个光反射表面上的光;及多个多像素光调制器,配置为基于图像数据设置成各自的透射状态以便调制(a)从光反射体射出并且(b)照射光接收表面的各自的多像素部分的光,其中所述多个多像素光调制器空间地嵌入到所述一个或更多个光反射表面当中的至少一个光反射表面中,其中至少两个相邻的多像素部分共享对应于显示面板的一个或更多个共用像素的共用部分,其中所述一个或更多个光反射表面中的光反射表面包括多个凹面镜。2.如权利要求1所述的光源,其中光接收表面的多像素部分对应于显示面板上的一组像素,并且其中光接收表面的每个多像素部分对应于显示面板上的两个或更多个像素。3.如权利要求1所述的光源,其中光反射体包括在该光反射体的一个或更多个部件中的量子点。4.如权利要求1所述的光源,其中所述多个多像素光调制器当中的至少一个多像素光调制器包括以下中的至少一个:透镜、快门、光圈、液晶光阀、机械阀、光导、凹面镜或者量子点。5.如权利要求1所述的光源,其中提供给光反射体的光是从以下中的至少一个发射的:侧光式有源光发射器或直射式有源光发射器。6.如权利要求1所述的光源,其中提供给光反射体的光是从以下中的至少一个发射的:发光二极管(LED)、冷阴极荧光灯(CCFL)、基于量子点的光转换器、有机发光二极管(OLED)、荧光灯、白炽灯或者气体放电灯。7.如权利要求1所述的光源,其中所述多个多像素光调制器当中的至少两个多像素光调制器配置为利用不同颜色的光照射光接收表面的各自的多像素部分中的多像素部分。8.如权利要求1所述的光源,其中所述多个多像素光调制器当中的至少一个多像素光调制器配置为利用一个或更多个选定光谱范围的光波长照射光接收表面的各自的多像素部分中的多像素部分。9.如权利要求1所述的光源,其中在图像帧时间内照射在光接收表面的一部分上的光的最大强度与在该图像帧时间内同时照射该一部分的多像素光调制器的个数成比例。10.如权利要求1所述的光源,其中光接收表面包括以下中的至少一个:矩形形状、多边形形状、弯曲形状、球形形状、凹形状、凸形状、不规则形状或者不相交的形状。11.如权利要求1所述的光源,其中所述多个多像素光调制器被划分成一个或更多个单独可安装的模块。12.如权利要求1所述的光源,其中在图像帧时间内照射在光接收表面的第一部分上的光不超过30尼特,并且其中在相同的图像帧时间内照射在光接收表面的第二不同部分上的光超过30尼特、100尼特、500尼特或1000尼特中的一者。13.如权利要求1所述的光源,其中光接收表面的一部分配置为在图像帧时间内同时被由一个或更多个多像素光调制器引导的光照射,并且其中该一部分上的光强度配置为利用以下中的至少一个控制:调节这一个或更多个多像素光调制器的光透射状态,调节处于非暗透射状态的这一个或更多个多像素光调制器的空间密度,调节来自这一个或更多个多像素光调制器的照射的持续时间,或者调节这一个或更多个多像素光调制器的光方向。14.如权利要求1所述的光源,其中所述一个或更多个光反射表面中的至少一个光反射表面包括多个光照射模块,并且其中每个光照射模块包括所述多个多像素光调制器当中的一个或更多个多像素光调制器。15.如权利要求1所述的光源,其中光源是手持式显示设备、平板计算设备、个人计算设备、电视系统、以剧场为基础的显示系统或者室外显示系统的一部分。16.如权利要求1所述的光源,其中所述一个或更多个光反射表面中的光反射表面包括以下中的至少一个:反射金属表面、全内反射(TIR)表面、基板、光学膜、光学反射增强膜、反射液晶层、电子纸或者其它反光材料。17.如权利要求1所述的光源,其中处于非暗透射状态的每个多像素...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·尼南
申请(专利权)人:杜比实验室特许公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1