动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统技术方案

本发明专利技术涉及一种动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统，显示系统包括光源系统与成像系统，光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，激发光光源发出激发光经由处置后输出至少一种宽光谱基色光，窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光，窄光谱基色光与宽光谱基色光合光后输出至成像系统，所述方法包括：计算一帧图像最亮像素点的色坐标与亮度；根据光源系统基色光与最亮像素点二者的色坐标与亮度计算宽光谱基色光的最小亮度值；计算窄光谱基色光的亮度值；根据上述亮度值生成并输出激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，以调节激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。本发明专利技术增强色域的同时提高了效率、降低了成本。

The system, method and display system of dynamically adjusting the color gamut of display system

【技术实现步骤摘要】
动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统
本专利技术涉及显示系统，尤其涉及动态调节显示系统色域的投影系统、方法及显示系统。
技术介绍
一种基本的激光荧光光源中，由激光发出的短波长可见光激发波长转换装置上的荧光粉以产生时序的荧光基色光或白光，然由于荧光的频谱较宽，使得此光源的色域覆盖较窄。另一种改进的激光荧光光源中，激光发出的短波长可见光通过波长转换装置转换成基色光并通过同步滤光器件滤波获得窄带且色纯度更高的基色光以扩展激光荧光的色域，然在此种方案中，滤光器件会带来额外的光功率损失，使利用此光源的效率降低。在激光荧光光源系统的进一步改进中，激光荧光中被掺入纯色的红绿激光以扩展光源的色域，此种方案请参考公开号为20150316775A1的美国专利申请以及申请号为201110191454.8的中国专利。虽然掺入纯色激光能够扩展激光荧光的色域，但是没有涉及将光源应用于显示系统中时，针对显示内容对光源配比进行调制，因此所能增强的色域范围有限，此外，若需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，因此需要加入大功率的红绿激光，导致系统成本大大增加。为扩展色域，另一种是方式是在加入足量的红、绿激光的基础上，通过滤光器件提高红绿荧光的色彩饱和度，能够将荧光和激光合成满足rec2020标准色域的基色光，然这种方式除成本高外，还大大降低了效率(红绿荧光典型的比例在30％左右，从而降低了系统大概30％朝上的效率)。
技术实现思路
鉴于上述状况，本专利技术提供一种动态调节显示系统色域的投影系统、方法及显示系统，以解决扩大色域时导致的成本升高与效率降低等问题。一方面，本专利技术提供一种动态调节显示系统色域的系统，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱的基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括处理装置、存储装置及空间光调制装置，所述动态调节显示系统色域的系统存储于所述存储装置中并由所述处理装置执行，所述动态调节显示系统色域的系统包括光源亮度调节模块，所述光源亮度调节模块包括：最亮像素点获取模块，用于计算一帧图像的最亮像素点的色坐标与亮度；宽光谱基色光亮度生成模块，用于根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所需宽光谱基色光的最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；窄光谱基色光亮度生成模块，用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的最小亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及亮度信号输出模块，用于根据宽光谱基色光的亮度控制值以及窄光谱基色光的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。另一方面，本专利技术还提供一种动态调节显示系统色域的方法，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括空间光调制装置，所述方法包括：计算一帧图像的最亮像素点的色坐标与亮度；根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所需宽光谱基色光的最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及根据控制所述激发光光源的亮度控制值以及控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。第三方面，本专利技术还提供一种显示系统，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括上述的动态调节显示系统色域的系统及空间光调制装置。本专利技术实施例提供的动态调节显示系统的系统、方法及显示系统，一方面利用单色性更好的激发光来和宽光谱荧光合成新的基色光，从而扩大显示系统的色域；另一方面，根据图像画面最亮像素点的亮度计算所需宽光谱基色光的最小亮度，在保持了画面亮度的情况下最小化宽光谱基色光的亮度值，使显示系统的色域能够扩展至最大值；同时，根据调制后的基色照明光亮度计算光源系统新的色坐标，根据光源系统新的色坐标计算该帧图像的原始信号的补偿矩阵，并用补偿矩阵补偿该帧图像的原始信号以生成图像每一像素补偿后的图像信号，用以控制空间光调制装置的输出，从而根据每帧图像的不同相应补偿每帧图像由于色域变化产生的色差。因此，本专利技术实施方式中提供的动态调节显示系统色域的系统、方法及显示系统，在显著增强显示系统色域(如：增强显示系统色域至REC2020色域标准)的同时保持显示系统较高的效率、并降低色差。附图说明图1是本专利技术一实施方式中的动态调节显示系统色域的显示系统的结构示意图。图2是本专利技术一实施方式的动态调节显示系统色域的系统的模组图。图3是本专利技术第一实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。图4是本专利技术第二实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。图5是本专利技术第三实施方式的动态调节显示系统色域的方法流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更明显易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，为使描述简要清晰，同一元件或相似元件在以下不同实施方式中采用相同编号。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1所示，为本专利技术一种实施方式中的显示系统的构成示意图，所述显示系统1包括光源系统10与成像系统20。其中光源系统10包括激发光光源110、窄光谱基色光光源120、波长转换与合光装置130。其中，激发光光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态调节显示系统色域的系统，其特征在于，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱的基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括空间光调制装置及所述动态调节显示系统色域的系统，所述动态调节显示系统色域的系统包括：/n光源亮度调节模块，所述光源亮度调节模块进一步包括：/n最亮像素点获取模块，用于计算一帧图像最亮像素点的色坐标与亮度；/n宽光谱基色光亮度生成模块，用于根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所述最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；/n窄光谱基色光亮度生成模块，用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及/n亮度信号输出模块，用于根据宽光谱基色光的亮度控制值以及窄光谱基色光的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种动态调节显示系统色域的系统，其特征在于，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激发光光源发出激发光，所述激发光经由处置后输出的基色光中包含至少一种宽光谱基色光，所述窄光谱基色光光源输出至少一种窄光谱的基色光，所述窄光谱基色光与对应的宽光谱基色光合光后输出至所述成像系统，所述成像系统包括空间光调制装置及所述动态调节显示系统色域的系统，所述动态调节显示系统色域的系统包括：
光源亮度调节模块，所述光源亮度调节模块进一步包括：
最亮像素点获取模块，用于计算一帧图像最亮像素点的色坐标与亮度；
宽光谱基色光亮度生成模块，用于根据所述光源系统输出的基色光的色坐标与亮度以及最亮像素点的色坐标与亮度，计算所需宽光谱基色光的最小亮度值，并根据所述最小亮度值计算控制所述激发光光源的亮度控制值；
窄光谱基色光亮度生成模块，用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值，计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值；及
亮度信号输出模块，用于根据宽光谱基色光的亮度控制值以及窄光谱基色光的亮度控制值对应生成所述激发光光源与窄光谱基色光光源的光源亮度信号，并输出所述光源亮度信号至所述激发光光源与窄光谱基色光光源，以调节所述激发光光源与窄光谱基色光光源发出光的亮度。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一动态色域补偿模块，用于根据控制所述激发光光源的亮度控制值以及控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值计算新的色域并生成所述光源系统新的色坐标、利用所述光源系统新的色坐标对该帧图像每一像素点进行色域变换以生成每一像素点新色域下的控制信号至所述空间光调制装置，以控制所述空间光调制装置将所述光源三基色光调制成携带图像信息的图像光。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述窄光谱基色光亮度生成模块进一步用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值以及最亮像素点的色坐标和亮度值，计算满足最亮像素点的亮度时，所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算所述窄光谱基色光光源的亮度控制值。


4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述窄光谱基色光亮度生成模块进一步用于根据该帧图像的色域范围，计算所有像素点的色坐标中最大的色坐标值，再利用最大的色坐标值计算所需窄光谱基色光的亮度值，并根据所需窄光谱基色光的亮度值计算所述窄光谱基色光光源的亮度控制值。


5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，窄光谱基色光亮度生成模块进一步用于根据所需宽光谱基色光的最小亮度值以及最亮像素点的色坐标和亮度值，计算满足最亮像素点的亮度时，所需窄光谱基色光的第一亮度值，根据该帧图像的色域范围，计算所有像素点的色坐标中最大的色坐标值，再利用最大的色坐标值计算所需窄光谱基色光的第二亮度值，以及比较第一亮度值与第二亮度值，根据第一亮度值与第二亮度值中较大者计算所述窄光谱基色光光源的亮度控制值。


6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述动态色域补偿模块包括：
光源新基色生成模块，用于根据控制所述激发光光源的亮度控制值以及控制所述窄光谱基色光光源的亮度控制值、计算新的色域并生成所述光源系统的新的色坐标；
像素新基色生成模块，用于利用所述光源系统的新的色坐标求得该帧图像像素点色坐标的补偿矩阵，并利用所述补偿矩阵求得该帧图像的每一像素点新色域下的控制信号，及输出所述每一像素点新色域下的控制信号至所述空间光调制装置，以控制所述空间光调制装置将所述光源系统输出的基色光调制成携带图像信息的图像光。


7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，计算所需的窄光谱基色光的亮度值中，所述亮度值为所需的最小亮度值或最大亮度值。


8.如权利要求1-6所述的系统，其特征在于，所述激发光光源为蓝激光、所述蓝激光经由处置后输出红荧光、绿荧光及蓝激光，所述窄光谱基色光包括红激光及/或绿激光。


9.一种动态调节显示系统色域的方法，所述显示系统包括光源系统与成像系统，所述光源系统包括激发光光源与窄光谱基色光光源，所述激...

【专利技术属性】
技术研发人员：余新，胡飞，张贤鹏，郭祖强，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