一种投影显示系统技术方案

本申请公开了一种投影显示系统，该投影显示系统包括光源组件、波长调节组件、调制组件和合光组件，调制组件包括多个光调制器；光源组件用于出射包含三基色光的投影光；波长调节组件用于接收投影光，并对投影光的光谱进行调节，以使得经过光谱调节后的投影光入射至多个光调制器上时，多个光调制器的热负载之间达到热负载均衡条件；多个光调制器分别设置于波长调节组件出射的三基色光的光路上，用于对三基色光进行图像调制，得到对应的三基色图像光；合光组件用于接收三基色图像光，并对三基色图像光进行合光形成彩色投影图像。通过上述方式，本申请能够使得多个光调制器的热负载均衡，在不增加多个光调制器的最大热负载的情况下提高显示亮度。下提高显示亮度。下提高显示亮度。

【技术实现步骤摘要】
一种投影显示系统


[0001]本申请涉及显示
，具体涉及一种投影显示系统。

技术介绍

[0002]投影显示系统的显示亮度受到诸多因素的限制，其中最重要的限制因素是光源亮度和空间光调制器的热承受能力；随着光源技术的不断发展，尤其是激光光源和激光荧光光源技术的进步，空间光调制器的热承受能力逐渐成为限制显示亮度的瓶颈；现有的投影显示系统包括以RGB纯激光为光源的投影显示系统和以激光与荧光为光源的投影显示系统，这两种方案中照射在空间光调制器上的光功率严重不均衡，即空间光调制器上的热负载不均衡，能够显示的最大白光亮度不高。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种投影显示系统，能够使得多个光调制器的热负载均衡，从而在不增加多个光调制器的最大热负载的情况下提高显示亮度。
[0004]为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种投影显示系统，该投影显示系统包括：光源组件、波长调节组件、调制组件和合光组件，调制组件包括多个光调制器；其中，光源组件用于出射包含三基色光的投影光；波长调节组件用于接收投影光，并对投影光的光谱进行调节，以使得经过光谱调节后的投影光入射至多个光调制器上时，多个光调制器的热负载之间达到热负载均衡条件；多个光调制器分别设置于波长调节组件出射的三基色光的光路上，用于对三基色光进行图像调制，得到对应的三基色图像光；合光组件用于接收三基色图像光，并对三基色图像光进行合光形成彩色投影图像。
[0005]通过上述方案，本申请的有益效果是：利用光源组件与波长转换装置产生的光作为光源，通过对波长转换装置出射的受激光进行滤光，选取具有合适光谱分布的光，使得照射在多个光调制器上的光的功率尽量均衡，热负载最大的一个光调制器承受的热负载减小，从而在不增加单个光调制器的最大热负载的情况下提高显示亮度，且能够平衡多个光调制器的温升，使光路受到的热膨胀等热影响比较均衡，降低由光调制器之间相对热致位移带来的显示质量降低。
附图说明
[0006]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。其中：
[0007]图1是明视觉下的光谱光视效率曲线；
[0008]图2是Rec.709标准色域图；
[0009]图3是入射光在DMD上照亮区域的示意图；
[0010]图4是本申请提供的投影显示系统第一实施例的结构示意图；
[0011]图5是本申请提供的投影显示系统第二实施例的结构示意图；
[0012]图6是本申请提供的投影显示系统第三实施例的结构示意图；
[0013]图7是图6所示的实施例中三基色光的归一化功率光谱示意图；
[0014]图8是本申请提供的投影显示系统第四实施例的结构示意图；
[0015]图9是本申请提供的投影显示系统第五实施例的结构示意图；
[0016]图10是本申请提供的投影显示系统第六实施例的结构示意图；
[0017]图11是本申请提供的投影显示系统第七实施例的结构示意图；
[0018]图12是本申请提供的投影显示系统第八实施例的结构示意图；
[0019]图13是图12所示的实施例中三基色光的归一化功率光谱示意图；
[0020]图14是本申请提供的投影显示系统第九实施例的结构示意图；
[0021]图15是图14所示的实施例中三基色光的归一化功率光谱示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]不同波长的光引起人眼的感受程度是不同的，对于功率相同但波长不同的单色光，人眼感受到的明亮程度也是不同的；经过大量实验测量，在明亮环境下(亮度大于3cd/m2)，人眼对光的敏感程度在波长为555nm处达到最大值，而在远离此波长时迅速降低；如果在单位波长内P
λ
瓦的辐射能通量相当于Ф
λ
流明的光通量，则其比值K
λ
＝Ф
λ
/P
λ
可表示1瓦的辐射能通量所对应的流明数；波长为555nm的黄光所对应的这一数值K
555
最大，约为683lm/W。任一其他波长的单色光的K
λ
与K
555
之比表征了人眼对该单色光的相对灵敏度，称为光谱光视效率(spectral luminous efficiency)或视见函数(visibility function)，可用V
λ
表示，即V
λ
＝K
λ
/K
555
，国际照明委员会(CIE，International Commission on illumination)采用的明视觉下的光谱光视效率曲线如图1所示。
[0024]而对比于光源而言，其光视效能是光源发出的光通量和光功率之比，单位是lm/W，也被称为光源的辐射发光效率，对于宽谱光源，其光视效能如下所示：
[0025][0026]其中，Φ
e
(λ)是波长为λ的光源的辐射能通量。
[0027]对于三基色光的彩色显示而言，几乎所有的颜色都可以用RGB三基色按照某个特定的比例混合而成，在显示系统中通常使用RBG三色光组合显示各种颜色，为此显示行业推出了多种颜色标准，包括Rec.709标准和DCI/P3标准等，以Rec.709标准为例，其规定的色域为由CIE1931标准中色坐标分别为R(0.64，0.33)、G(0.30，0.60)、B(0.15，0.06)三点围成的三角形区域，推荐白场的色坐标为(0.3127，0.3290)，如图2所示；若使用色坐标分别对应这三个顶点位置的三种光作为显示系统的三基色，通过颜色混合定律可以计算得到当三基色
光的亮度占比分别为R：21.3％、G：71.5％、B：7.2％时，可以产生坐标为(0.3127，0.3290)的推荐白场。
[0028]在投影设备中，数字微镜器件(DMD，Digital Micromirror Device)的热负载主要来自入射光在DMD上的热损耗，图3所示为入射光在DMD上照亮区域的示意图，入射光斑可以分为3个区域：光斑超出反射镜阵列的部分(窗口区域)、反射镜阵列的边缘部分(边界区域)以及反射镜阵列的有效区域(阵列区域)，窗口区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x1与α1；边界区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x2与α2；阵列区域在设定区域中的面积占比与吸收率分别为x3与α3；若屏幕上显示总光通量为Ф，光视效能为K，入射DMD的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种投影显示系统，其特征在于，包括光源组件、波长调节组件、调制组件和合光组件，所述调制组件包括多个光调制器；其中，所述光源组件，用于出射包含三基色光的投影光；所述波长调节组件，用于接收所述投影光，并对所述投影光的光谱进行调节，以令经过光谱调节后的所述投影光入射至所述多个光调制器上时，所述多个光调制器的热负载之间达到热负载均衡条件；所述多个光调制器，分别设置于所述波长调节组件出射的三基色光的光路上，用于对所述三基色光进行图像调制，得到对应的三基色图像光；所述合光组件用于接收所述三基色图像光，并对所述三基色图像光进行合光形成彩色投影图像。2.根据权利要求1所述的投影显示系统，其特征在于，所述热负载均衡条件包括入射至所述多个光调制器上的光的功率离散系数小于或等于预设功率离散系数。3.根据权利要求2所述的投影显示系统，其特征在于，所述预设功率离散系数包括第一预设功率离散系数和第二预设功率离散系数；所述入射至所述多个光调制器上的光的功率离散系数小于或等于预设功率离散系数，包括：入射至所述多个光调制器上的光的功率离散系数小于或等于所述第一预设功率离散系数，且入射至所述多个光调制器上的光中，功率较大的两种光之间的功率离散系数小于或等于所述第二预设功率离散系数。4.根据权利要求3所述的投影显示系统，其特征在于，所述第一预设功率离散系数为25％，所述第二预设功率离散系数为18％。5.根据权利要求1所述的投影显示系统，其特征在于，所述光源组件包括第一光源、第二光源和波长转换装置，所述波长转换装置上设置有至少一波长转换区域；所述第一光源用于提供激发光；所述波长转换装置设置在所述激发光的光路上，用于接收所述激发光并产生相应的受激光，所述受激光中包含所述三基色光中的至少两种基色光；所述第二光源用于出射预设波段的基色光，所述预设波段的基色光与所述受激光中包含的基色光的颜色不同。6.根据权利要求5所述的投影显示系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，龚晨晟，陈晨，余新，郭祖强，
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：