CN114374828B 显示设备、显示系统及显示方法 （深圳光峰科技股份有限公司）

201810950348.52018.08.20道学府路63号高新区联合总部大厦时调制所述第一基色光及至少部分第三基色光2光源系统，用于根据所述光源控制信号，在每个子调制时段依时序第一空间光调制器，用于根据所述第一调制数据，在每第一基色光及至少部分第三基色光对应得到第一图像光第二空间光调制器，用于根据所述第二调制数据，在每个子所述第一调制数据及所述第二调制数据包括最低有效位的时间t_LS所述控制装置将每个子调制时段分为第一子时段及第4.根据权利要求3所述的显示设备，其特征在于，所述第5.根据权利要求3或4所述的显示设备，其特征在于，所述第二子时段的时间长度为将每幅待显示图像的调制时段分为N个子调制时段，以及根据每幅待显示图像的原始根据所述光源控制信号，在每个子调制时段控制光源系统依时序出3根据所述第一调制数据，控制第一空间光调制器在每个子一基色光与至少部分第三基色光对应得到第一图像光根据所述第二调制数据，控制第二空间光调制器在每个子调制时段所述第一调制数据及所述第二调制数据包括最低有效位的时间t_LS4[0003]Colorbreakup是指在RGB时序照明投影系统中，彩色图像边沿出现RGB色彩不重的颜色光通过一个空间光调制器的调制成像，时序显示的RGB子帧图像在人眼的视网膜上大于或者约等于照明光场刷新频率(多为3*60＝180Hz)时，不同颜色子帧图像将被单独采被分拆。两类问题的关键症结在于投影系统中的时序单色照明光场的刷新频率较低(一般[0005]有鉴于此，本发明提供一种可以有效提高时序单色照明所述第一基色光及至少部分第三基色光对应得到第一图像光与第三图5[0030]所述第一空间光调制器用于根据对应的第一基色子调制数据调制所述第一基色[0031]所述第二空间光调制器用于根据对应的第二基色子调制数据调制所述第二基色[0033]所述第一空间光调制器用于根据对应的第三基色子调制数据调制至少部分第三将所述光源系统产生的基色光分成沿第一光路传播的第一基色光及沿第二光路传播的第6二图像光及所述第三图像光在所述合光装置进[0040]第一偏振转换元件，用于将所述光源系统出射的基色光转换及[0054]进一步地，所述分光元件用于对所述第三偏振转换元件出射的光线进行波长分[0055]进一步地，所述分光元件用于对所述第三偏振转换元件出射的光线进行波长分[0056]进一步地，所述分光元件用于对所述第三偏振转换元件出射的光线进行偏振分7述合光装置用于对所述第一图像光及所述第二图像光进行波所述第一基色光与至少部分第三基色光对应得到第一图像光与第三图8段中再分时调制所述第一基色光与至少部分第三基色光对应得到第一图像光与第三图像[0091]所述第一调制数据包括分别用于调制所述第一基色光与所述第三基色光的第一9[0137]其中，控制装置包括激光组控制器201、激光组控制器202、控制器601和控制器独形成的第二光、由第四基色光单独形成的第三光以及由第五基色光单独形成的第四光；还可以是第一基色光和第二基色光混合形成的第一光、由第三基色光单独形成的第二光、第四基色光和第五基色光混合形成的第三光以及由第六基色光单独形成作为第三基色光的和用于激发波长转换装置401产生黄色荧光的蓝色激发光，其电流分别例优先选用RGB混光后实现较大功率的白光为原[0148]本发明中的波长转换装置401表面设置有黄色荧光粉402，以在激光器组102发出光线的激发下产生的黄色荧光作为第一光，其中黄色荧光包括第一基色光与第二基色光，[0149]第一空间光调制器501(DMD501)用以调制分时调制红光与蓝光，第二空间光调制出射的第一光与第三基色光的时间长度相关。光源系统出射的红光(R:Red)和绿光(G:Green)对应的时间段第一子时段，在第一子时段中激光器组101处于关断状态，激光器组组102产生的蓝色激发光入射到透黄反蓝玻片301上之后被反射入射到表面覆盖有波长转换材料402的波长转换装置401上激发荧光。产生的黄色荧光被荧光收集透镜组302收集并他可以实现匀光功能的器件。光源系统出射的光源光之后进入中继透镜组304成像到光调件TIR棱镜305和306时，红光和绿光具有相同的光程，可以节约光学元件和结构件开模成光和绿光产生之后相应地也可以结合颜色滤光片来对颜色进行修饰以满足不同色域显示TIR棱镜组306、307以在第一空间光调制器501及第二空间光调制器502调制面上形成均匀生的第三基色光经过消激光散斑元件310之后被透黄反蓝玻片301反射进入分光合光光路。消散斑元件310可以是有散射片的转动轮或者其他可以实现消激光相干性的元件，或者选[0158]第一调制数据包括分别用于调制第一基色光与第三基色光的第一基色调制数据调制数据及第三基色调制数据分别包括与多个子调制时段一一对应的第一基色子调制数[0164]黄光段和蓝光段交替工作，通过控制时间段的长度来实现减弱colorbreakup的R/G对应的时间为黄光段，B/E对应的为蓝光段，黄光段在t_WHITE中的时间占比为F_时间内，可以均匀地或者按照确定的优化规则显示M(M≥1)个t_LSB，则满足M*t_LSB≤为N*t_WHITE*F_YELLOW，对应的可以显示的调制数值位宽bitdepth，可以由2n-1≤t_FRAME*求，且对应的n即为可以显示的最大灰度位数。DMDmicromirror的机械运动时间响应的限像素的灰度值对应一个bit流，对应空间光调制器，比如DMD的PMW(PulseWidthModulation)调制信号，即每个t_LSB时间内相应的微镜片的on或者off状态。由于t_FRAME*F_YELLOW，单位调制时段(显示最小的bit位对应的操作时间)t_LSB和子调制时段(白光时间占比F_YELLOW原则上来讲可以大于0小于1，但实际中考虑到尽可能多的白光的出光量，尽可能高效的RGB配比和尽可能匀称的RGB调制数值宽度bitdepth分配，优选的F_YELLOW∈选择黄光段对应的时间占比较高；显示最小的bit位对应的操作时间t_LSB实际中最小值受颜色的时间占比和各个颜色灰度图的二进制位数(各个颜色光的调制数值位宽)来综合确在蓝光供应时间内不能完全调制，此时选择蓝色灰度图的二进制位数m小于红色灰度图和RGB实现白光混合的时间频率为600H蓝光段调控52个LSB(最小数据位)组成的第一/二基色子调制数据。在整个帧显示的时间t_FRAME511<520)第一/二基色调制数值。使用传统的DMDPMW调控方式将灰度值转化为9位二进制空间光调制器501工作的黄光段，第一空间光调制器501根据第一基色子调制数据(红光灰度的下52个LSB，…,直至最终经过10个黄光经过10个蓝光段之后完全显示所有的蓝光灰度的512个一基色子调制数据之和为第一基色光数据，第二基色子调制数据之和为第二基色光数据，[0188]第二个例子使用30Hz的信号源更新频率，则t_FRAME＝33.33ms，黄光时间占比F_YELLOW＝75显示最小的bit位对应的操作时间t_LSB取为16.276us，白光混光倍数N取为16，对应的RGB实现白光混合的时间频率为480Hz，即在每个子调制时段t_WHITE＝1s/480=t_LSB≤t_FRMAE*F_YELLOW＜(211-1)*t_LSB)，蓝光段可以实现9位的bitdepth((29-1)*t_LSB≤[0190]第三个例子使用140Hz的信号源更新频率t_FRAME＝7.143=66.67显示最小的bit位对应的操作时间t_LSB取为18.599对应的RGB实现白光混合的时间频率为17920Hz，即在t_WHITE＝1s/17920≈56us的时间段内内的时间为t_FRAME*(1-F_YELLOW)＝(1s*0.35)/140＝2.5ms。DMD的LSB对应时间设为t_LSB=18us，因此每个调制时段中黄光段(R/G)可以实现8位的bitdepth((28-1)*t_LSB≤t_FRMAE*F_YELLOW＜(28+1-1)*t_LSB)，蓝光段可以实现7位的bitdepth((27-1)*t_LSB≤t_FRMAE*F_BLUE<间占比F是指组成一帧图像的各颜色灰度图占一帧图像时间的比例，例如刷新频率为60Hz[0196]所述第一调制数据包括分别用于调制所述第一基色光与所述第三基色光的第一[0207]所述基色光中的第一基色光与所述第二基色光的时间占比大于等于所述第三基[0208]S12：根据所述第一子时段时间长度t_WHITE*F_YELLOW、单位调制时段的时间长度得到所述第三基色子调制数据对应可调制的F*t_FRAME/2n＝F/f*2n。t_LSB为第一空间光调制器及第二空间光调制器用于调制光线的最短[0211]在本案中，由于红光和绿光是由黄光分离出并同时入射因此定义红色灰度图和绿色灰度图的二进制位数为n，蓝光是红光和绿光外的其他时间出[0219]S16：对比单个基色光可以实现的调制的最低有效位数量t/t_LSB与S7中理论数量时间占比F后，上述基色光的输出的图像的灰度位数n理论上应当取系统可以实现的最大调制所述第一基色光与至少部分第三基色光对应得到第一图[0237]所述第一子时段的时间长度大于所述第一子时段的实际调制时段的部分为第一[0240]所述第二子时段的时间长度大于所述第二子时段的实际调制时段的部分为第二每条光路使用单独的空间光调制器(比如DMD)进行调制，调制之后的红光和绿光经过另外[0245]本实施方式与第一实施方式整体的光路类似，不同之处在于匀光器件303之后的分光装置中加入了第一偏振转换元件311，TIR棱镜307之后加入的合光装置中的第二偏振穿过PCS的方向，假设这个偏振方向相对于波长分光元件305是s光，即偏振方向垂直于纸元件308与分光元件305的光反射率曲线。合光元件308的p偏振光的绿光段透射光谱Tc-p相率提高的原理有如下几个方面：(1)s光或者p光的透过率相比非偏振光截止波长出上升沿光元件对不同偏振的反射透射光谱可以相同也可以不同，根据选择的RGB的波段决定。另时需要将s光和p光的透射反射光谱做相应的对调。[0248]偏振转换元件312优先选择半波片(HWP)，元件312也可以是与第一偏振转换元件振作用的波段要覆盖绿光的波长。其位置也可以在绿光光路中除图4所示位置的之外位于[0252]第三偏振转换元件313，用于根据所述第一偏振转换元件出射的光线的波长范围将所述第一偏振转换元件311出射的光线转换为不同偏振[0254]第三偏振转换元件313优先选用ColorSelect元件，可以实现对不同波长光的偏于将入射光线转换为相同偏振类型的另一偏振线偏光，经过ColorSelect(CS)经过相位调制之后，不同波长的光偏振方向发生不同的偏红光和绿光具有相互垂直的偏振状态，第二实施方式中的对波长分光元件305和波长合光[0258]请参阅图13，为合光元件308的透射及反射谱线。合光元件308优先选用宽谱PBS将实施例2中合光元件308换为偏振合光元件类似，实施例5中将实施例3中的合光元件308转换元件313透过率谱而且可能存在的波长滤光片相匹配的波长合光元件。设计的原则是其合光元件308绿光段p光的透过率谱宽于分光元件305或者可能存在的滤光片的绿光透过由前8.33ms中DMD502对应的黄光段来显示，Fig1B的灰度信息由前8.33ms中DMD501对应的信息由后8.33ms中DMD502对应的黄光段来显示，Fig2B的灰度信息由后8.33ms中DMD501对偏振转换元件315实现3D显示。第四偏振转换元件314优先选用与第三偏振转换元件313相只能透过圆偏振光检测器701(3D眼镜)701中的一个镜片，而在动态偏振转换元件315将出[0274]请参阅图20，为图19所示的动态偏振转换元件315的3D模组液晶方案与专利方案[0275]具体来讲，动态偏振转换元件315包括动态偏振旋转元件315A和偏振转换元件[0276]一种利用液晶实现动态旋转偏振的方案如图20(a)(b)所示，动态偏振旋转元件一定电压下会沿pre-tilt的方向偏转从而使液晶材料在垂直于电极的方向上呈现光学上域过渡区域对应的spoke。优先选择将旋转轮放在对应DMD面的中间像位置(conjugate头309出射的不同偏振的光分时显示，而在某一时间点，DMD501(空间光调制器501)和位于所述第一偏振转换元件311与所述第三偏振转换元件313之间的动态偏振转换元件偏振元件315和第九实施方式中的有区别，本实施方式中的动态偏振元件315不包括315B，[0282]由于两种偏振图像光在任一时间点同时存在，DMD501和DMD502分别显示Fig1和[0284]前述实施方式中的第一空间光调制器501与第二空间光调制器502均为DMD，本