投影显示设备制造技术

本发明专利技术提供一种投影显示设备，用于显示一帧立体图像的时段为第一调制周期，所述投影显示设备包括：光源，用于出射照明光；空间光调制器，用于根据待显示的立体图像对应的多帧二维图像调制所述照明光，并在所述第一调制周期内，依次出射多帧所述二维图像对应的图像光；角度偏置装置，设置在所述图像光的出射光路中，用于将多帧所述二维图像对应的图像光偏转至不同角度出射；以及投影屏幕，用于显示经所述角度偏置装置偏转后的所述图像光。本发明专利技术提供的投影显示设备，有利于提高投影显示设备的帧率，进而有利于实现投影显示设备通过多个角度投射图像光显示立体图像。度投射图像光显示立体图像。度投射图像光显示立体图像。

【技术实现步骤摘要】
投影显示设备


[0001]本专利技术涉及投影
，尤其涉及一种投影显示设备。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]一般3D投影显示的实现依赖于投影仪较高的刷新率，以使得在一帧3D画面的显示时间内可以投射出沿不同角度的图像，其中一个现实的问题是每个角度显示都需要有足够的刷新率。
[0004]然而，传统的数字微镜器件(DMD)的脉冲宽度调制(PWM)方式会限制单色8位位深显示的帧率在180Hz左右，如果每帧图像由三帧不同基色的图像合成，则每帧图像的帧率为60Hz，即每秒钟刷新60幅三基色图像，这对于多角度的3D投影显示是远远不够的。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种能够有效提高图像刷新率(帧率)的投影显示设备，以从多个角度投射二维图像并得到立体图像。
[0006]本专利技术提供一种投影显示设备，用于显示一帧立体图像的时段为第一调制周期，所述投影显示设备包括：
[0007]光源，用于出射照明光；
[0008]空间光调制器，用于根据待显示的立体图像对应的多帧二维图像调制所述照明光，并在所述第一调制周期内，依次出射多帧所述二维图像对应的图像光；
[0009]角度偏置装置，设置在所述图像光的出射光路中，用于将多帧所述二维图像对应的图像光偏转至不同角度出射；以及
[0010]投影屏幕，用于显示经所述角度偏置装置偏转后的所述图像光。
[0011]在一个实施例中，所述第一调制周期包括多个第二调制周期，在所述第二调制周期内所述空间光调制器出射一帧所述二维图像的图像光；
[0012]所述投影显示设备还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述光源在所述第二调制周期出射亮度变化的照明光；
[0013]所述控制装置还用于控制所述空间光调制器在所述第二调制周期中最低有效位对应的时间长度以及所述空间光调制器的调制单元在每个所述最低有效位对应的时间长度内处于开启或者关闭状态，以使所述空间光调制器在所述第二调制周期内能够调制出设定的照明亮度集合。
[0014]在一个实施例中，所述第二调制周期包括低亮时段和高亮时段，所述光源在低亮时段出射第一水平亮度，在高亮时段出射第二水平亮度，所述第一水平亮度小于所述第二水平亮度。
[0015]在一个实施例中，所述第一水平亮度和所述第二水平亮度均为区间亮度，所述第
一水平亮度的任一亮度均小于所述第二水平亮度的任一亮度；或所述第一水平亮度的额定亮度小平均亮度小于所述第二水平亮度的额定亮度；或所述光源在其额定电流连续驱动下发光亮度为额定亮度，所述第一水平亮度的的任一亮度小于所述额定亮度，所述第二水平亮度的任一亮度不小于所述额定亮度，所述第一水平亮度和所述第二水平亮度的额定亮度平均亮度与所述额定亮度的差值小于设定阈值。
[0016]在一个实施例中，所述第一水平亮度和/或所述第二水平亮度呈阶梯式变化，每一级阶段亮度对应至少一个所述最低有效位对应的时间长度。
[0017]在一个实施例中，所述低亮时段包括m个最低有效位，所述高亮时段包括n个最低有效位，m和n均为正整数，所述低亮时段的照明光亮度满足：
[0018]L
1i
＝L/2m+1-i，1≤i≤m，i为整数，其中L
1i
为第i个最低有效位对应的照明光亮度，
[0019]所述高亮子时段的照明光亮度满足：
[0020]L
2j
＝L*2j-1，1≤j≤n，j为整数，其中L
2j
为第j个最低有效位对应的照明光亮度，
[0021]最低有效位对应的时间长度记为tLSB，则所述第二调制周期满足：T＝(m+n)*tLSB，其中T为所述第二调制周期。
[0022]在一个实施例中，2n-n≈m+(1/2m)。
[0023]在一个实施例中，所述控制装置，用于将多帧的不同成像面的图像组成立体图像，然后将所述立体图像通过算法拆分得到对应不同空间角度的二维图像；
[0024]所述角度偏置装置，用于将所述空间光调制器出射的任一所述二维图像对应的图像光偏转至对应的所述空间角度。
[0025]在一个实施例中，所述控制装置根据所述空间角度与所述调制单元的稳定状态的对应关系，控制所述空间光调制器在调制不同帧所述二维图像时，所述调制单元在不同的稳态状态下偏转。
[0026]在一个实施例中，所述角度偏置装置包括在所述第一调制周期内，依次位于所述图像光光路的多个引导部，每个所述引导部用于将所述二维图像的图像光偏转至其关联的空间角度，每个所引导部在光路中停留的时间为所述第二调制周期对应的时间。
[0027]在一个实施例中，所述投影屏幕是角度扩展屏幕。
[0028]本专利技术中提供的投影显示设备中，在每个第一调制周期中出射对应多帧二维图像的图像光，对应不同帧二维图像的图像光沿不同角度偏转提高所述投影显示设备的帧率(图像刷新率)，并且有利于从投影显示设备从多个角度发出图像光的方式实现立体投影显示。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例/方式技术方案，下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例/方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术提供的投影显示设备的结构示意图；
[0031]图2为第二调制周期相关的原理图；
[0032]图3为本专利技术的一个实施例中提供的第二调制周期内照明亮度与最低有效位的对应关系的原理图；
[0033]图4为本专利技术另一个实施例中提供的第二调制周期内照明亮度与最低有效位的对应关系的原理图；
[0034]图5为图1所示的角度偏置装置在一种实施方式中的结构示意图；
[0035]图6为图1所示的角度偏置装置在另一种实施方式中的结构示意图。
[0036]主要元件符号说明
[0037]投影显示设备100光源110空间光调制器150角度偏置装置170控制装置190图像光I、I1、I2、I3引导阵列W引导部W1、W2、W3
[0038]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
[0039]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0040]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，所描述的实施例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。
[0041]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影显示设备，用于显示一帧立体图像的时段为第一调制周期，其特征在于，所述投影显示设备包括：光源，用于出射照明光；空间光调制器，用于根据待显示的立体图像对应的多帧二维图像调制所述照明光，并在所述第一调制周期内，依次出射多帧所述二维图像对应的图像光；角度偏置装置，设置在所述图像光的出射光路中，用于将多帧所述二维图像对应的图像光偏转至不同角度出射；以及投影屏幕，用于显示经所述角度偏置装置偏转后的所述图像光。2.如权利要求1所述的投影显示设备，其特征在于，所述第一调制周期包括多个第二调制周期，在所述第二调制周期内所述空间光调制器出射一帧所述二维图像的图像光；所述投影显示设备还包括控制装置，所述控制装置用于控制所述光源在所述第二调制周期出射亮度变化的照明光；所述控制装置还用于控制所述空间光调制器在所述第二调制周期中最低有效位对应的时间长度以及所述空间光调制器的调制单元在每个所述最低有效位对应的时间长度内处于开启或者关闭状态，以使所述空间光调制器在所述第二调制周期内能够调制出设定的照明亮度集合。3.如权利要求2所述的投影显示设备，其特征在于，所述第二调制周期包括低亮时段和高亮时段，所述光源在低亮时段出射第一水平亮度，在高亮时段出射第二水平亮度，所述第一水平亮度小于所述第二水平亮度。4.如权利要求3所述的投影显示设备，其特征在于，所述第一水平亮度和所述第二水平亮度均为区间亮度，所述第一水平亮度的任一亮度均小于所述第二水平亮度的任一亮度；或所述第一水平亮度的平均亮度小于所述第二水平亮度的额定亮度；或所述光源在其额定电流连续驱动下发光亮度为额定亮度，所述第一水平亮度的的任一亮度小于所述额定亮度，所述第二水平亮度的任一亮度不小于所述额定亮度，所述第一水平亮度和所述第二水平亮度的平均亮度与所述额定亮度的差值小于设定阈值。5.如权利要求3或4所述的投影显示设备，其特征在于，所述第一水平亮度和/或所述第二水平亮度呈阶梯式变化，每一级阶段亮度对应至少一个所述最低有效...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，陈晨，余新，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：