拼接显示装置和拼接显示控制方法与流程

文档序号:11826534阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种拼接显示装置,包括至少一个投影显示单元和拼接控制单元,其特征在于,所述投影显示单元包括:

光源模组,包括出射激发光的激发光源和出射补偿光的补偿光源;

色轮组件,包括沿所述色轮组件的运动方向分布的至少一分段区域,且所述色轮组件在所述激发光源照射下时序出射至少一受激光;

其中所述补偿光与所述至少一受激光中的至少一受激光存在光谱重叠,所述补偿光在与所述补偿光存在光谱重叠的受激光出射的时段内出射,且所述补偿光和与所述补偿光存在光谱重叠的受激光可相互独立调节;

所述拼接控制单元包括色坐标调节模块,所述色坐标调节模块用于通过对各所述投影显示单元中的补偿光源和激发光源分别进行调制,来调节各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标,使各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标一致,所述第一基色光为所述补偿光和与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的混合光。

2.如权利要求1所述的拼接显示装置,其特征在于,所述拼接显示装置还包括:

检测单元,用于检测每个所述投影显示单元中各基色光的色坐标和/或亮度;

目标值设置单元,用于在各所述投影显示单元之间的相同基色光的色坐标不一致时,设定各所述投影显示单元之间的相同基色光的目标色坐标,和/或在各所述投影显示单元之间的相同基色光的亮度不一致时,设定各所述投影显示单元之间的相同基色光的目标亮度。

3.如权利要求1所述的拼接显示装置,其特征在于,所述色坐标调节模块具体用于按照如下要求对各所述投影显示单元中的补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率分别进行调制:

LM=LM1+LM2

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其中LM为所述第一基色光的目标亮度,LM1为所述补偿光的亮度,LM2为与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的亮度,(XM,YM)为所述第一基色光的目标色坐标,(XM1,YM1)为所述补偿光的色坐标,(XM2,YM2)为与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的色坐标。

4.如权利要求3所述的拼接显示装置,其特征在于,所述至少一分段区域中的至少一分段区域设有波长转换层,所述波长转换层吸收所述激发光可出射受激光。

5.如权利要求4所述的拼接显示装置,其特征在于,所述补偿光源在所述激发光源照射所述色轮组件的设有吸收所述激发光可出射与所述补偿光存在光谱重叠的受激光的波长转换层的分段区域时开启,在所述激发光源照射所述色轮组件的剩余分段区域时关闭。

6.如权利要求4所述的拼接显示装置,其特征在于,所述至少一分段区域中的未设有波长转换层的至少一个分段区域设有散射层,所述散射层对所述激发光源出射的激发光进行散射并出射。

7.如权利要求6所述的发光装置,其特征在于,所述补偿光源在所述激发光源照射所述色轮组件的设有吸收所述激发光可出射受激光的波长转换层的分段区域以及设有散射层的分段区域时开启,在所述激发光源照射所述色轮组件的剩余分段区域时关闭。

8.如权利要求6所述的拼接显示装置,其特征在于,所述激发光源在所述色轮组件的所有分段区域均开启,或者,

所述光源模组还包括出射第三光的第三光源,所述第三光与所述激发光为同色异谱的光,所述激发光源在所述色轮组件的设有波长转换层的分段区域开启,在其余分段区域关闭,所述第三光源在所述色轮组件的设有散射层的分段区域开启,在其余分段区域关闭。

9.如权利要求1至8任一项所述的拼接显示装置,其特征在于,所述补偿光源包括出射红光的红激光光源和/或出射青绿光的青绿激光光源,所述激发光源为出射蓝光的蓝激光光源。

10.如权利要求9所述的拼接显示装置,其特征在于,所述投影显示单元还包括:

第一成像组件,所述第一成像组件包括TIR棱镜,空间光调制组件以及投影镜头,所述空间光调制组件包括一数字微镜器件;

所述TIR棱镜用于将所述色轮组件出射的光导入所述数字微镜器件,并将所述数字微镜器件出射的成像光导入所述投影镜头。

11.如权利要求10所述的拼接显示装置,其特征在于,所述拼接控制单元还包括:

第一亮度控制模块,用于等比例的调节色轮组件在补偿光源的照射下所出射的补偿光和色轮组件在激发光源的照射下所出射的与所述补偿光存在光谱重叠的受激光的亮度,以将所述第一基色光的亮度调节至所述第一基色光的目标亮度。

12.如权利要求4至9任一项所述的拼接显示装置,其特征在于,所述波长转换层包括在所述激发光源的照射下出射第一受激光的第一波长转换层,所述补偿光源包括出射第一补偿光的第一补偿光源和出射与第一补偿光具有不同波段的第二补偿光的第二补偿光源,其中:

所述第一补偿光与所述第一受激光存在光谱重叠,所述第二补偿光与所述第一受激光存在光谱重叠,且所述第一补偿光与所述第一受激光中的第一波段光的混合光形成所述投影显示单元的第一基色光的第一光,所述第二补偿光与所述第一受激光中的第二波段光的混合光形成所述投影显示单元的第一基色光中的第二光。

13.如权利要求12所述的拼接显示装置,其特征在于,所述色坐标调节模块包括:

第一色坐标调节模块,用于通过对各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和所述激发光源的输出功率进行调制,以将所述投影显示单元的所述第一基色光中的第一光的色坐标调节至所述第一基色光中的第一光的目标色坐标;

第二色坐标调节模块,用于在保证各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率的比值不变的情况下,对各所述投影显示单元中的第二补偿光源的输出功率进行调制,以将各所述投影显示单元的所述第一基色光中的第二光的色坐标调节至所述第一基色光的第二光的目标色坐标。

14.如权利要求13所述的拼接显示装置,其特征在于,所述拼接控制单元还包括::

第二亮度调节模块,用于在保证各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率的比值不变的情况下,等比例的调节各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率,以将各所述投影显示单元的第一基色光中的第一光的亮度调节至第一基色光中的第一光的目标亮度;

第三亮度调节模块,用于在保证激发光源的输出功率不变,且保证各所述投影显示单元中的第二补偿光源的输出功率和所述激发光源的输出功率的比值不变的情况下,调节所述第一基色光中的第二光对应的灰度值,以将各所述投影显示单元的第一基色光中的第二光的亮度调节至第一基色光中的第二光的目标亮度;

其中所述第一基色光中的第二光对应的灰度值用于控制空间光调制组件对所述第一基色光中的第二光进行调制。

15.如权利要求11或14所述的拼接显示装置,其特征在于,所述拼接控制单元还包括:

白平衡调节模块,用于调节各投影显示单元所投影得到的投影画面中第二基色光的亮度,以使各所述投影显示单元所投影得到的投影画面的白平衡达到预设的目标白平衡,其中所述第二基色光是指各所述投影显示单元的除所述第一基色光以外的其余基色光。

16.如权利要求15所述的拼接显示装置,其特征在于,所述投影显示单元还包括:

第二成像组件,所述第二成像组件包括TIR棱镜、分光合光棱镜、空间光调制组件以及投影镜头,所述空间光调制组件包括第一数字微镜器件和第二数字微镜器件;

所述分光合光棱镜将所述色轮组件出射的光分成沿第一光路传输的光和沿第二光路传输的光;

所述第一数字微镜器件用于对所述沿第一光路传输的光进行调制,得到第一成像光;

所述第二数字微镜器件用于对所述沿第二光路传输的光进行调制,得到第二成像光;

所述分光合光棱镜将所述第一成像光和所述第二成像光合光后通过所述TIR棱镜导入所述投影镜头。

17.如权利要求15所述的拼接显示装置,其特征在于,所述投影显示单元还包括:

第三成像组件,所述第三成像组件包括TIR棱镜、分光合光棱镜、空间光调制组件以及投影镜头,所述空间光调制组件包括第一数字微镜器件、第二数字微镜器件、第三数字微镜器件;

所述分光合光棱镜将所述色轮组件出射的光分成沿第一光路传输的光、沿第二光路传输的光和沿第三光路传输的光;

所述第一数字微镜器件用于对所述沿第一光路传输的光进行调制,得到第一成像光;

所述第二数字微镜器件用于对所述沿第二光路传输的光进行调制,得到第二成像光;

所述第三数字微镜器件用于对所述沿第三光路传输的光进行调制,得到第三成像光;

所述分光合光棱镜将所述第一成像光、所述第二成像光和所述第三成像光合光后通过所述TIR棱镜导入所述投影镜头。

18.一种基于权利要求1至17任一项所述的拼接显示装置的拼接显示控制方法,其特征在于,所述方法包括:

通过对各所述投影显示单元中的补偿光源和激发光源分别进行调制,来调节各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标,使各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标一致,所述第一基色光为所述补偿光和与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的混合光。

19.如权利要求18所述的拼接显示控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

检测每个所述投影显示单元中各基色光的色坐标和/或亮度;

在各所述投影显示单元之间的相同基色光的色坐标不一致时,设定各所述投影显示单元之间的相同基色光的目标色坐标,和/或在各所述投影显示单 元之间的相同基色光的亮度不一致时,设定各所述投影显示单元之间的相同基色光的目标亮度。

20.如权利要求18所述的拼接显示控制方法,其特征在于,所述通过对各所述投影显示单元中的补偿光源和激发光源分别进行调制,来调节各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标具体包括:

在满足下述公式的前提下,对各所述投影显示单元中的补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率分别进行调制:

LM=LM1+LM2

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其中LM为所述第一基色光的亮度,LM1为所述补偿光的亮度,LM2为与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的亮度,(XM,YM)为所述第一基色光的目标色坐标,(XM1,YM1)为所述补偿光的色坐标,(XM2,YM2)为与所述补偿光存在光谱重叠的受激光中的至少一部分波段的受激光的色坐标。

21.如权利要求18至20任一项所述的拼接显示控制方法,当所述拼接显示单元包括第一成像组件,所述第一成像组件包括一片数字微镜器件时,其特征在于,所述方法还包括:

等比例的调节色轮组件在补偿光源的照射下所出射的补偿光和色轮组件在激发光源的照射下所出射的与所述补偿光存在光谱重叠的受激光的亮度,以将所述第一基色光的亮度调节至所述第一基色光的目标亮度。

22.如权利要求18至20任一项所述的拼接显示控制方法,当所述拼接显示单元包括第二成像组件或者第三成像组件时,其特征在于,所述波长转换层包括在所述激发光源的照射下出射第一受激光的第一波长转换层,所述补偿光源包括出射第一补偿光的第一补偿光源和出射与第一补偿光具有不同波段的第二补偿光的第二补偿光源,其中:

所述第一补偿光与所述第一受激光存在光谱重叠,所述第二补偿光与所述第一受激光存在光谱重叠,且所述第一补偿光与所述第一受激光中的第一波段光的混合光形成所述投影显示单元的第一基色光的第一光,所述第二补偿光与所述第一受激光中的第二波段光的混合光形成所述投影显示单元的第一基色光中第二光。

23.如权利要求22所述的拼接显示控制方法,其特征在于,所述通过对各所述投影显示单元中的补偿光源和激发光源分别进行调制,来调节各所述投影显示单元的第一基色光的色坐标具体包括:

通过对各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和所述激发光源的输出功率进行调制,以将所述投影显示单元的所述第一基色光中的第一光的色坐标调节至所述第一基色光中的第一光的目标色坐标;

在保证各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率的比值不变的情况下,对各所述投影显示单元中的第二补偿光源的输出功率进行调制,以将各所述投影显示单元的所述第一基色光中的第二光的色坐标调节至所述第一基色光的第二光的目标色坐标。

24.如权利要求23所述的拼接显示控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

在保证各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率的比值不变的情况下,等比例的调节各所述投影显示单元中的第一补偿光源的输出功率和激发光源的输出功率,以将各所述投影显示单元的第一基色光中的第一光的亮度调节至第一基色光中的第一光的目标亮度;

在保证激发光源的输出功率不变,且保证各所述投影显示单元中的第二补偿光源的输出功率和所述激发光源的输出功率的比值不变的情况下,调节所述第一基色光中的第二光对应的灰度值,以将各所述投影显示单元的第一基色光中的第二光的亮度调节至第一基色光中的第二光的目标亮度;

其中所述第一基色光中的第二光对应的灰度值用于控制空间光调制组件对所述第一基色光中的第二光进行调制。

25.如权利要求24所述的拼接显示控制方法,其特征在于,所述方法还包括:

调节各投影显示单元所投影得到的投影画面中第二基色光的亮度,以使各所述投影显示单元所投影得到的投影画面的白平衡达到预设的目标白平衡,其中所述第二基色光是指各所述投影显示单元的除所述第一基色光以外的其余基色光。

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