投影系统及投影显示方法技术方案

一种投影系统包括为阵列光源的第一光源，第一光源被分成多个照明区域，每一照明区域可被独立控制以产生明暗可调制的第一照明光场；第二光源包括发光单元与光导向元件；光导向元件将发光单元发出的照明光重新分布以产生明暗可调制的第二照明光场，第一、第二照明光场叠加产生一复合光场。本发明专利技术还提供一种投影显示方法。利用本发明专利技术，能同时增加画面峰值亮度和降低画面黑场亮度的目的，以获得具高对比度的投影系统。

【技术实现步骤摘要】
投影系统及投影显示方法
本专利技术涉及光学成像
，尤其涉及一种投影系统及投影显示方法。
技术介绍
高动态范围(HDR)投影系统能够增加投影机输出的对比度和峰值亮度，使得画面中的亮场和暗场部分都能显示丰富的灰阶信息从而大大提高画面的效果和观众的观影体验。现有的投影系统实现高动态范围的第一种方式是利用双空间光调制器串联来对光源所发出的光进行控制而实现高动态范围显示效果，然目前采用两片空间光调制器的HDR投影系统由于新增了一片空间光调制器普遍存在光效偏低的问题，其光效约为普通投影系统的36％，较低的光效使得投影系统在实现更高的峰值亮度方面变得困难。另一种方式是采用两个投影系统，一个显示标准对比度画面，另一个显示高亮度成分用于增亮高光部的亮度以实现高峰值亮度的显示，然而，画面中所能达到的最小黑场亮度受限于产生标准对比度画面的投影机，从而使得使用该技术的投影系统黑场的亮度仍然很高，从而减小了对比度以及观影体检。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能克服上述问题的投影系统与投影显示方法。一方面，提供一种投影系统，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种投影系统，包括：/n第一光源，所述第一光源为一阵列光源，所述第一光源被分成多个照明区域，每一照明区域可被独立控制以使所述第一光源产生明暗可调制的第一照明光场；/n第二光源，所述第二光源包括发光单元与光导向元件；所述光导向元件用以将发光单元发出的照明光重新分布以产生明暗可调制的第二照明光场，所述第二照明光场与第一照明光场叠加产生一复合光场；以及/n处理单元，执行的软件模块包括：/n第一光源亮度控制模块，用于至少根据待投影图像帧的像素灰度信号与所述第一光源最大亮度生成对应所述第一光源照明区域的亮度分布信号，并输出所述亮度分布信号至所述第一光源的照明区域以产生所述第一照明光场；及/n第二光源...

【技术特征摘要】
1.一种投影系统，包括：
第一光源，所述第一光源为一阵列光源，所述第一光源被分成多个照明区域，每一照明区域可被独立控制以使所述第一光源产生明暗可调制的第一照明光场；
第二光源，所述第二光源包括发光单元与光导向元件；所述光导向元件用以将发光单元发出的照明光重新分布以产生明暗可调制的第二照明光场，所述第二照明光场与第一照明光场叠加产生一复合光场；以及
处理单元，执行的软件模块包括：
第一光源亮度控制模块，用于至少根据待投影图像帧的像素灰度信号与所述第一光源最大亮度生成对应所述第一光源照明区域的亮度分布信号，并输出所述亮度分布信号至所述第一光源的照明区域以产生所述第一照明光场；及
第二光源亮度控制模块，用于根据所述图像帧的像素灰度信号以及对应所述第一光源照明区域的亮度分布信号，生成控制所述光导向元件的亮度分布信号，以控制所述光导向元件生成所述第二照明光场；及
空间光调制器，所述空间光调制器用于根据所述处理单元输出的图像信号调制所述复合光场，以产生携带图像信息的图像光。


2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于：所述光导向元件为相位调制液晶或者变形镜。


3.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二光源亮度控制模块用于根据对应所述图像帧的像素灰度信号的亮度分布信号与对应所述第一光源照明区域的亮度分布信号的差值计算剩余照明光分布，根据剩余照明光分布生成控制所述光导向元件的亮度分布信号。


4.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述处理单元还执行软件模块：电光转换模块，所述电光转换模块用于将所述图像帧的像素灰度信号转换成对应的所述亮度分布信号。


5.如权利要求4所述的投影系统，其特征在于，所述处理单元还执行软件模块：
复合照明光分布计算模块，用于根据对应所述第一光源照明区域的亮度分布信号与对应所述光导向元件的亮度分布信号计算一复合的亮度分布信号；及
一补偿像素灰度模块，用于根据对应所述图像帧的像素灰度信号的亮度分布信号与复合的亮度分布信号，补偿所述图像帧的像素灰度信号以生成所述图像信号并输出至所述空间光调制器。


6.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述第二光源的发光单元亮度可调，所述第二光源亮度控制模块还用于根据所述光导向元件的亮度分布信号，生成对应所述发光单元的亮度控制信号，以根据所述光导向元件所需的亮度调节所述发光单元的亮度。


7.如权利要求3或6所述的投影系统，其特征在于，所述第一光源亮度控制模块用于根据所述图像帧的像素灰度信号与所述第一光源最大亮度确定所述光导向元件的光减小区域与光增加区域，并根据所述图像帧的像素灰度信号、所述第一光源最大亮度及所述光导向元件的光减小区域的滞留亮度生成所述第一光源照明区域的所述亮度分布信号。


8.如权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述第一光源亮度控制模块根据所述图像帧的像素灰度信号与所述第一光源最大亮度生成一前置亮度分布信号，再计算所述前置亮度分布信号与所述光导向元件光减小区域的滞留亮度的差值获得对应所述第一光源照明区域的所述亮度分布信号。


9.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于，所述第二光源亮度控制模块根据所述图像帧的像素灰度信号以及对应所述第一光源照明区域的所述亮度分布信号确定所述光导向元件的光减小区域与光增加区域及计算所述光增加区域所需增加的亮度、根据所述发光单元输出的光能以及所述光增加区域所需增加的亮度计算所述光减小区域的亮度分布，从而获得所述光导向元件的所述亮度分布信号。


10.如权利要求9所述的投影系统，其特征在于，所述第二光源亮度控制模块将满足所述光增加区域所需增加的亮度后的剩余光能均分至所...

【专利技术属性】
技术研发人员：余新，胡飞，吴超，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