[發明專利]投影系統及其光源模組

有效

• 申請號: 201811014129.2
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN110876021B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 徐應榮;侯海雄;李屹
• 申請（專利權）人: 深圳光峰科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235;H04N9/31
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 唐芳芳

本發明涉及一種投影系統及其光源模組。投影系統包括圖像信號處理器、光源模組及空間光調制器，圖像信號處理器將圖像數字信號轉化為光源調制信號與圖像調制信號；光源模組包括激光器陣列、勻光器陣列、聚光模塊及波長轉換裝置；激光器陣列包括呈陣列排布的多個激光器，激光器均勻劃分為呈陣列排布的多個激光器組，光源調制信號用于控制每一激光器組的激光亮度；勻光器陣列包括呈陣列排布的多個勻光器，每個勻光器與一激光器組對應，將激光器組出射的激光進行勻光；聚光模塊將均勻化后的激光匯聚并入射至波長轉換裝置；波長轉換裝置能夠將激光轉換為熒光；空間光調制器根據圖像調制信號調制自波長轉換裝置出射的激光及熒光以產生圖像光。

技術領域

本發明涉及投影顯示技術領域，尤其涉及一種投影系統及其光源模組。

背景技術

圖像的動態范圍是指圖像最亮值與最暗值的相對比值，高的動態范圍有利于增強畫面對比度，使圖像更清晰，因此，提高圖像動態范圍是當前投影顯示技術領域的發展需求。

目前，投影系統是通過空間光調制器根據圖像數字信號調制來自光源的光，最后輸出到顯示屏上。實際應用過程中，空間光調制器根據接收的圖像數字信號來調制光源的光束輸出，并在接收到暗場信號時將光束輸出調制為完全屏蔽。盡管實現了最暗值時無光束輸出，但是由于照射到空間光調制器的光束處于盈余的狀態，還是會有光束從縫隙中泄露出去，導致顯示屏達不到最暗效果，不僅使得投影系統效率低，還造成了高能耗。

為了提高暗色階時的表現力，現有技術在空間光調制器之前再加上一個空間光調制器進行兩次調制，但這樣會使得明亮部分在通過兩個空間光調制器后的亮度值遭到損失，達不到最明亮的效果，導致圖像動態范圍較小。

發明內容

為解決現有投影系統顯示的圖像動態范圍小的技術問題，本發明提供一種具備高動態范圍的投影系統，包括：

圖像信號處理器，用于將輸入所述投影系統的圖像數字信號轉化為光源調制信號與圖像調制信號，其中，所述光源調制信號是根據圖像的灰階值生成的控制光源光亮度的控制信號；

光源模組，光源模組，所述光源模組包括激光器陣列、勻光器陣列、聚光模塊及波長轉換裝置；

所述激光器陣列包括呈陣列排布的多個激光器，所述激光器均勻劃分為呈陣列排布的多個激光器組，每一所述激光器組包括至少一個所述激光器，所述激光器用于出射激光，所述光源調制信號用于控制每一所述激光器組的激光亮度；所述勻光器陣列包括呈陣列排布的多個勻光器，每個所述勻光器與一所述激光器組對應，將所述激光器組出射的激光進行勻光；所述聚光模塊將均勻化后的激光匯聚并入射至所述波長轉換裝置；所述波長轉換裝置能夠將所述激光轉換為熒光；

空間光調制器，所述空間光調制器根據所述圖像調制信號調制自所述波長轉換裝置出射的所述激光及所述熒光以產生圖像光。

在一個實施方式中，所述光源模組還包括準直透鏡陣列，所述準直透鏡陣列包括呈陣列排布的多個準直透鏡，每個所述準直透鏡與一個所述激光器對應，將所述激光器出射的所述激光進行準直化處理；所述準直透鏡陣列位于所述激光器陣列與所述勻光器陣列之間的光路中，或者所述勻光器陣列位于所述激光器陣列與所述準直透鏡陣列之間的光路中。

在一個實施方式中，所述聚光模塊包括依光路設置的第一聚光透鏡、光引導裝置及收集透鏡組，所述激光通過所述第一聚光透鏡聚焦于所述光引導裝置，并由所述光引導裝置引導進入所述收集透鏡組，所述激光經過所述收集透鏡組收集入射至所述波長轉換裝置。

在一個實施方式中，所述光源模組還包括第二聚光透鏡，自所述波長轉換裝置出射的所述激光及所述熒光通過所述收集透鏡組及所述光引導裝置出射之后被所述第二聚光透鏡聚焦進入所述空間光調制器中。

在一個實施方式中，所述勻光器為勻光棒或者復眼透鏡。