显示设备制造技术

一种显示设备包括光源装置、图像数据处理模块及空间光调制器。光源装置发出第一光与第二光。图像数据处理模块接收一幅待显示图像的原始图像数据，该幅待显示图像的原始图像数据是基于第二色域范围的图像数据且包括各像素m种颜色的原始控制信号值，第二色域范围覆盖第一色域范围且具有超出第一色域范围的部分，图像数据处理模块还将该幅待显示图像的原始图像数据的各像素的m种颜色的原始控制信号值映射为对应第一光的m个校正控制信号值及对应第二光的n个校正控制信号值。空间光调制器用于依据各像素的m+n个校正控制信号值分时调制第一光与第二光获得图像光。

Display device

【技术实现步骤摘要】
显示设备
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种显示设备。
技术介绍
色域通常指人眼在自然界能够看到的可见光的光谱轨迹，可见光谱轨迹所构成区域的面积即为人眼能够看到可见光的最大色域面积。目前，以不同显示器件构成的投影机、显示器等显示涉笔都是采用R、G、B三基色显示设备，对图像进行色彩还原再现。在一个指定的色度空间，如CIE1931xy色度空间，显示设备的R、G、B三基色所形成三角形称为该设备能够显示的色域，色域空间面积越大，则人们感觉呈现的色彩画面越鲜艳、越逼真，然而，如何使得所述显示设备可以实现较宽色域的显示是业界一种重要的技术课题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种可实现较宽色域的显示设备。一种显示设备，其包括：光源装置，用于发出第一光及第二光，所述第一光用于调制第一色域范围的图像，所述第二光用于配合所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像，所述第一光包括m种颜色光，所述第二光包括m种颜色光中的n种颜色光，m大于等于n；图像数据处理模块，用于接收一幅待显示图像的原始图像数据，该幅待显示图像的原始图像数据是基于第二色域范围的图像数据且包括各像素m种颜色的原始控制信号值，所述第二色域范围覆盖所述第一色域范围且具有超出所述第一色域范围的部分，所述图像数据处理模块还用于将该幅待显示图像的原始图像数据的各像素的m种颜色的原始控制信号值映射为m+n种颜色的校正控制信号值从而获得该幅待显示图像的校正图像数据，所述校正图像数据中，各像素的m+n种颜色的校正控制信号值包括分别对应所述第一光的m种颜色光以及对应所述第二光的n种颜色光的m+n个校正控制信号值；空间光调制器，用于在该幅图像的调制时间内分时依据所述各像素的m+n种颜色的校正控制信号值调制所述第一光及所述第二光中的对应颜色光来获得图像光。与现有技术相比较，本专利技术显示设备中，由于增加所述第二光，并且还将该幅图像的原始图像数据转换为分别对应所述第一光及第二光的m个校正控制信号值与n个校正控制信号值，进而依据所述m+n个校正控制信号值分时调制所述第一光与所述第二光可以获得图像光，可以实现宽色域的图像数据的显示，而且可以保证显示图像的准确还原，所述显示设备的色域较宽、显示效果较好。附图说明图1是几种采用不同光源的显示设备的色域范围比对图。图2是一种显示设备的光源结构示意图。图3是另一种显示设备的光源结构示意图。图4a与图4b分别是图2及图3所示的显示设备加入不同比例的纯色激光所达到的色域范围示意图。图5a与图5b是在一种采用动态色域的显示设备所达到的色域范围示意图。图6是本专利技术一较佳实施方式的显示设备的方框示意图。图7是图6所示显示设备的色域范围示意图。图8是图6所述显示设备的空间光调制器的调制时序图。图9是图6所示显示设备第一种实施例的具体结构示意图。图10是图9所示波长转换装置的结构示意图。图11是图9所示的第一分光合光元件的平面结构示意图。图12是图6所示显示设备第二种实施例的具体结构示意图。图13是图9及图10所示的显示设备的控制及显示原理示意图。图14是图6所示显示设备的技术色域和色彩体积扩展示意图。主要元件符号说明显示设备600光源装置610图像数据处理模块620光调制装置630第一光源611第二光源612激发光源613波长转换装置614激光光源615、616分光合光元件617a、617b、617c引导元件618第一区域617d第二区域617e第一荧光区域614a第二荧光区域614b散射区域614c第一激光区域614d第二激光区域614e中继透镜662滤光装置661匀光装置663空间光调制器631图像合成装置640控制芯片650透镜664第一色域范围F1第二色域范围F2如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式激光投影机等显示设备的光源一般分为三大类，一类是通过短波长的激光激发不同颜色的荧光粉以产生红绿蓝三基色的基色光。另一类直接利用红绿蓝三色激光作为三基色光源。第三类是前两类的组合，一般蓝激光光源既作为短波长的激发光源激发荧光粉以产生红绿基色光，本身又作为蓝色的基色光。这三种不同的实现技术各有优缺点。对于激光激发荧光粉或激光荧光混合的方案，因为氮化镓基底的半导体蓝光激光器具有效率高，寿命长，工作稳定的特点，利用蓝光半导体激光器激发荧光粉色轮的方案具有寿命长，效率高，设备稳定，成本低的特点。但是由于荧光粉激发的荧光(Laserphospher)的频谱较宽，因而导致这种方案的色域比较窄。一般利用此技术的显示设备能够覆盖完全的sRGB色域，通过一些增强处理，如加入窄带的光滤波器去除绿光和红光中的黄光光谱，能够增强其色域达到DCI-P3色域。但是窄带滤波会损失相当大的光亮度，从而使得显示设备的效率大大降低。采用纯RGB激光的显示设备，因为RGB激光具有很好的单色性，因而具有非常宽广的色域范围。利用RGB激光的显示设备(如投影系统)能够轻易达到REC2020色域标准，关于前述几种显示设备的色域比对图请参阅图1。然而，RGB激光显示设备(如投影仪)也存在诸多缺点。第一是散斑。散斑是由于激光的相干性，导致在显示平面上反射的光由于平面的起伏产生的相位差引起干涉，导致显示画面出现亮度分布的不均匀。虽然有很多专利技术尝试解决激光散斑的问题，但是效果都不理想。第二是RGB激光显示设备的成本高。这是由于RGB激光显示设备中的红和绿激光在目前的技术下还不成熟。半导体绿激光的效率目前还只能做到20％以下，远低于氮化镓衬底的蓝光激光器和三元衬底的红光激光器，且成本很高。而红激光虽然效率能做到和蓝激光差不多，但是红激光的温度稳定性差，不仅随着温度的增加其效率显著降低，而且中心波长也会发生漂移。这两点使得RGB激光显示设备随温度变化会出现偏色。这就需要对红激光器增加恒温装置以稳定红激光器的工作状态，这也意味着需要大功率的冷却装置来保证红激光的工作温度稳定，从而大大增加了RGB激光显示设备的成本。一种基本的激光激发荧光粉轮的光源200如图2所示，激发光光源210发出的短波长可见光激发色轮220上的荧光粉以产生时序的基色光或白光。由于荧光的频谱较宽，使得基于此系统的色域覆盖比较窄。一种改进的增强色域的方法如图3所示。激发光源310发出的短波长可见光通过色轮320转化为基色光并通过同步滤光器件330滤波获得窄带色纯更高的基色光以扩展激光荧光的色域。滤光器件会带来额外的光功率损失，使显示设备的效率降低。通过往激光荧光中掺入纯色的红绿激光也能够扩展光源的色域。如一种技术中提出的能够在激光荧光系统中掺入一种纯色激光的实现方案，以及另一种技术中提到的掺入一种或两种的光路实现方案等。虽然掺入纯色激光能够扩展激光荧光的色域，但是没有针对显示内容对光源配比的调制，其能增强的色域范围有限。如图4所示，在加入荧光亮度20％的纯色激光(如图4a所示)的混合光(mixgamut)基础上，如果需要将激光荧光的色域扩展到DCI-P3标准，需要加入相当于荧光亮度40％的纯色激光(如图4b所示)形成混合光。相比荧光加滤色片的方案，这种方案的显示设备的效率更高，但是需要加入大功率的红绿激光导致了系统成本的增加。此外，一种通过对图像进行分析进而动态的调整激光和荧光的亮度的采用动态色域的显示设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：光源装置，用于发出第一光及第二光，所述第一光用于调制第一色域范围的图像，所述第二光用于配合所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像，所述第一光包括m种颜色光，所述第二光包括m种颜色光中的n种颜色光，m大于等于n，其中m大于等于n，n为大于等于1的自然数，m为大于等于2的自然数；图像数据处理模块，用于接收一幅待显示图像的原始图像数据，该幅待显示图像的原始图像数据是基于第二色域范围的图像数据且包括各像素m种颜色的原始控制信号值，所述第二色域范围覆盖所述第一色域范围且具有超出所述第一色域范围的部分，所述图像数据处理模块还用于将该幅待显示图像的原始图像数据的各像素的m种颜色的原始控制信号值映射为m+n种颜色的校正控制信号值从而获得该幅待显示图像的校正图像数据，所述校正图像数据中，各像素的m+n种颜色的校正控制信号值包括分别对应所述第一光的m种颜色光以及对应所述第二光的n种颜色光的m+n个校正控制信号值；空间光调制器，用于在该幅图像的调制时间内分时依据所述各像素的m+n种颜色的校正控制信号值调制所述第一光及所述第二光中的对应颜色光来获得图像光。

【技术特征摘要】
1.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：光源装置，用于发出第一光及第二光，所述第一光用于调制第一色域范围的图像，所述第二光用于配合所述第一光共同调制所述第一色域范围以外的图像，所述第一光包括m种颜色光，所述第二光包括m种颜色光中的n种颜色光，m大于等于n，其中m大于等于n，n为大于等于1的自然数，m为大于等于2的自然数；图像数据处理模块，用于接收一幅待显示图像的原始图像数据，该幅待显示图像的原始图像数据是基于第二色域范围的图像数据且包括各像素m种颜色的原始控制信号值，所述第二色域范围覆盖所述第一色域范围且具有超出所述第一色域范围的部分，所述图像数据处理模块还用于将该幅待显示图像的原始图像数据的各像素的m种颜色的原始控制信号值映射为m+n种颜色的校正控制信号值从而获得该幅待显示图像的校正图像数据，所述校正图像数据中，各像素的m+n种颜色的校正控制信号值包括分别对应所述第一光的m种颜色光以及对应所述第二光的n种颜色光的m+n个校正控制信号值；空间光调制器，用于在该幅图像的调制时间内分时依据所述各像素的m+n种颜色的校正控制信号值调制所述第一光及所述第二光中的对应颜色光来获得图像光。2.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于：设m为3，n为2，每个像素的m种颜色的原始控制信号值为R、G、B，对应所述第一光的m种颜色光的校正控制信号值为r、g、b，对应所述第二光的n种颜色光的校正控制信号值为rl、gl，依据所述像素的原始控制信号值R、G、B计算获得的所述像素的三刺激值与依据所述像素的第一校正控制信号值r、g、b及第二校正控制信号值rl、gl计算获得的所述像素的三刺激值相等。3.如权利要求2所述的显示设备，其特征在于：所述图像数据处理模块依据每个像素的原始控制信号值R、G、B计算所述校正控制信号值为r、g、b、rl、gl时，取rl2+gl2最小时的r、g、b、rl、gl各数据值。4.如权利要求1所述的显示设备，其特征在于：所述第一光包括第一颜色光、第二颜色光及第三颜色光，所述第二光包括第一颜色光及第二颜色光，所述校正控制信号值包括对应所述第一光的第一颜色光的校正控制信号值、对应所述第一光的第二颜色光的校正控制信号值、对应所述第一光的第三颜色光的控制信号值、对应所述第二光的第一颜色光的校正控制信号值、及对应所述第二光的第二颜色光的校正控制信号值，该幅图像的调制时间T1划分为互不交叠的第一时间段t1、第二时间段t2、第三时间段t3、第四时间段t4及第五时间段t5，所述空间光调制器用于在所述第一时间段t1依据所述对应所述第一光的第一颜色光的校正控制信号值调制所述第一光的第一颜色光、在所述第二时间段t2依据所述对应所述第一光的第二颜色光的校正控制信号值调制所述第一光的第二颜色光、在所述第三时间段t3依据所述第一光的第三颜色光对应的校正控制信号值调制所述第一光的第三颜色光以产生所述图像光、在所述第四时间段t4依据对应所述第二光的第一颜色光的校正控制信号值调制所述第二光的第一颜色光、在所述第五时间段t5依据所述对应所述第二光的第二颜色光的校正控制信号值调制所述第二光的第二颜色光。5.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于：所述第一时间段t1、所述第二时间段t2及所述第三时间段t3均大于所述第四时间段t4及所述第五时间段t5。6.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于：所述第四时间段t4及所述第五时间段t5相等，所述第一时间段t1、所述第二时间段t2及所述第三时间段t3相等，且所述第一时间段t1为所述第四时间段t4的两倍。7.如权利要求4所述的显示设备，其特征在于：所述光源装置包括第一光源及第二光源，所述第一光源用于发出所述第一光，所述第二光源用于发出所述第二光，所述第一光源包括激发光源及波长转换装置，所述激发光源发出激发光，所述波长转换装置具有荧光材料且用于接收所述激发光并发出所述第一光，所述第一光包括荧光，所述第二光源包括激光光源，所述第二光包括激光。8.如权利要求7所述的显示设备，其特征在于：所述激发光源为激光光源，所述激发光为蓝激光，所述波长转换装置用于接收所述激发光并将所述激发光中的一部分转换为所述荧光、以及将所述激发光中的另一部分及所述荧光作为所述第一光，所述激发光中的另一部分为所述第一光的第三颜色光，所述荧光包括红色光及绿色光，所述荧光的红色光为所述第一光的第一颜色光，所述荧光的绿色光为所述第一光的第二颜色光；所述第二光源包括红激光光源及绿激光光源，所述第二光包括红激光及绿激光，所述红激光为所述第二光的第一颜色光，所述绿激光为所述第二光的第二颜色光。9.如权利要求8所述的显示设备，其特征在于：所述波长转换装置包括具有第一荧光材料且用于发出所述第一光的第一颜色光的第一荧光区域、具有第二荧光材料且用于发出所述第一光的第二颜色光的第二荧光区域、对应所述第一光的第三颜色光的散射区域、接收所述第二光源发出的所述第二光的第一颜色光并发出所述第二光的第一颜色光的第一激光区域、及接收所述第二光源发出的所述第二光的第二颜色光并发出所述第二光的第二颜色光的的第二激光区域，所述第一荧光区域、所述第二荧光区域、所述散射区域、所述第一激光区域及所述第二激光区域沿圆周方向排列，所述波长转换装置工作时沿所述圆周方向转动从而在该幅图像的调制时间内分时发出所述第一光的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余新，胡飞，郭祖强，顾佳琦，李屹，
申请(专利权)人：深圳光峰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44