CN105609027A - 一种消除色温差的激光大屏幕显示装置 - Google Patents

一种消除色温差的激光大屏幕显示装置 Download PDF

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高伟男
毕勇
张文平
王栋栋
孙敏远
王东周
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Abstract

本发明公开一种消除色温差的激光大屏幕显示装置，包括：至少两台采用红绿蓝三基色激光光源的激光投影机，分别向各自对应的子屏幕投射显示图像；色温采集器，采集各子屏幕上的显示图像的白场色温数据；数据处理器，对白场色温数据进行色坐标计算，得到色温调节信号；与激光投影机一一对应的色温调节器，根据色温调节信号调节激光投影机中红绿蓝三基色激光光源的功率配比。本发明可在多个子屏幕拼接时消除各子屏幕上的显示图像的之间的色温差，使得各子屏幕上的显示图像的白场色温一致。

Description

一种消除色温差的激光大屏幕显示装置
技术领域
本发明涉及激光显示技术领域。更具体地，涉及一种消除色温差的激光大屏幕显示装置。
背景技术
电视、彩色显示器已成为现代生活必需品，特别是近年来兴起的大屏幕/超大屏幕显示已经成为人们追捧的热门产品，由于该类产品的巨大市场潜力和利润，各国都致力于发展高清晰度和大屏幕/超大屏幕产品以满足人们对该产品的不断更新的需求，目前实现大屏幕显示主要包括平板大屏幕拼接显示装置和投影机拼接显示装置。
对于平板大屏幕显示，超过85吋的液晶大屏幕造价极其昂贵；拼接无疑为一种性价比最高的技术手段，但是无论是液晶(LCD)、等离子(PDP)还是量子点(QLED)通过拼接实现的大屏幕/超大屏幕显示装置，均存在无法消除的视觉可见的机械缝，影响观看感受，难以真正实现“身临其境”的高端视觉体验。
而对于多个投影机拼接的大屏幕/超大屏幕显示，目前可以消除机械缝，基本实现了无缝拼接，但是，由于目前的投影机主要采用灯泡作为显示光源，多个子屏幕的拼接会因各子屏幕上的显示图像的色温不同而产生“马赛克效应”，由于现有的显示光源的色温不可调，由色温差导致的“马赛克效应”消除技术难度大。
激光显示采用激光作为光源，光源组成可以是单独的激光管也可以是多个激光管合成的模组，其波长、输出功率可根据需要实时调整。
因此，需要提供一种消除色温差的激光大屏幕显示装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消除色温差的激光大屏幕显示装置，解决液晶、PDP、量子点等平板显示技术机械缝无法消除的情况，同时在多个子屏幕拼接时通过调节激光投影机的红绿蓝三基色光源的功率配比，实现色坐标一致的白场，即消除各子屏幕上的显示图像的色温差，使得各子屏幕上的显示图像的白场色温一致，最终实现色温一致的无缝拼接的大屏幕显示图像，实现“身临其境”的观看效果。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种消除色温差的激光大屏幕显示装置，该装置包括：
至少两台采用红绿蓝三基色激光光源的激光投影机，分别向各自对应的子屏幕投射显示图像；
色温采集器，采集各子屏幕上的显示图像的白场色温数据；
数据处理器，对白场色温数据进行色坐标计算，得到色温调节信号；
与激光投影机一一对应的色温调节器，根据色温调节信号调节激光投影机中红绿蓝三基色激光光源的功率配比。
优选地，所述色温采集器与激光投影机一一对应地设置，分别采集对应的激光投影机所对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据。
优选地，所述激光投影机包括：
红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块；
所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的输出光路上分别顺序设置的准直整形模块、消相干器；以及
分别在所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的其后光路上设置的光阀，和将三束激光束合束的合束装置；或
其后顺序设置的用于将所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的三束光束进行光合束的合束装置，和光阀；以及
用于成像的成像镜头。
优选地，所述红光激光器模块为红光半导体激光器，所述绿光激光器模块为绿光半导体激光器，所述蓝光激光器模块为蓝光半导体激光器。
优选地，所述成像镜头为超短焦投影镜头。
优选地，所述超短焦投影镜头的投射比小于0.25。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案采用激光光源作为大屏幕显示装置的投影机光源，激光光源亮度高，易实现大屏幕/超大屏幕无缝平板显示且成本低。激光光源响应速度快，可实时调整激光器功率，本发明中在多个子屏幕拼接时通过采集各子屏幕的白场色温数据并依此调节激光投影机的红绿蓝三基色光源的功率配比，消除各子屏幕上的显示图像之间的色温差，使得各子屏幕上的显示图像的白场色温一致，最终实现色温一致的、真正的无缝拼接的大屏幕显示图像，同时本发明所述技术方案结构简单、节省空间、成本低廉。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出实施例一提供的消除色温差的激光大屏幕显示装置的示意图。
图2示出实施例二提供的消除色温差的激光大屏幕显示装置的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例一
如图1所示，本实施例提供的消除色温差的激光大屏幕显示装置包括：激光投影机1、激光投影机2、色温采集器3、数据处理器4、色温调节器5和色温调节器6；
激光投影机1和激光投影机2分别采用红绿蓝三基色激光光源作为显示光源，激光投影机1和激光投影机2分别向各自对应的子屏幕投射显示图像，在图1中，激光投影机1投射的子屏幕为图中所示屏幕的左半部分，激光投影机2投射的子屏幕为图中所示屏幕的右半部分；
色温采集器3、数据处理器4，色温调节器5和色温调节器6共同构成一个“监测-反馈装置”：
色温采集器3，采集激光投影机1投射在其对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据作为第一白场色温数据，并采集激光投影机2投射在其对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据作为第二白场色温数据，然后将第一白场色温数据和第二白场色温数据发送至数据处理器4；
数据处理器4，对第一白场色温数据和第二白场色温数据进行色坐标计算，得到第一色温调节信号和第二色温调节信号，然后将第一色温调节信号发送至色温调节器5，将第二色温调节信号发送至色温调节器6；
色温调节器5根据第一色温调节信号调节激光投影机1中红绿蓝三基色激光光源的功率配比，色温调节器6根据第二色温调节信号调节激光投影机2中红绿蓝三基色激光光源的功率配比，使得激光投影机1和激光投影机2在其各自对应的子屏幕上投射的显示图像具有相同的白场色温，从而消除了两个子屏幕上的显示图像之间的色温差，形成了色温一致的无缝拼接的大屏幕显示图像。
其中
激光投影机1和激光投影机2的具体结构相同，均包括：
红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块；
红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的输出光路上分别顺序设置的准直整形模块、消相干器；以及
分别在红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的其后光路上设置的光阀，和将三束激光束合束的合束装置；或
其后顺序设置的用于将红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的三束光束进行光合束的合束装置，和光阀；以及
用于成像的成像镜头。
红光激光器模块为红光半导体激光器，绿光激光器模块为绿光半导体激光器，蓝光激光器模块为蓝光半导体激光器。
红光激光器模块至少包括一个红光半导体激光器单元，每个激光器单元的中心波长有差异并且它们的组合能覆盖红光激光器模块输出的波长范围；绿光激光器模块至少包括一个绿光激光器单元，每个绿光激光器单元的中心波长有差异并且它们的组合能覆盖绿光激光器模块输出的波长范围；蓝光激光器模块至少包括一个蓝光激光器单元，每个蓝光激光器单元的中心波长有差异并且它们的组合能覆盖蓝光激光器模块输出的波长范围。
成像镜头为超短焦投影镜头，其投射比小于0.25。
合束装置，具体为X棱镜、TIR棱镜或空间时序合束装置。
经过消相干器处理后的三束激光首先进行光合束，然后进入同一光阀来显示图像，或用经过消相干器处理后的三束激光顺序经过反光膜、导光板和液晶面板来显示图像。
消相干器为微光学器件、震动反射镜、旋转波片、多模光纤或光束扫描器。
采用光阀组建上述激光投影机后，利用至少两个激光投影机分别向各自对应的子屏幕投射显示图像，各子屏幕上的显示图像经过“监测-反馈装置”进行色温调节后，形成色温一致的大屏幕显示图像。
实施例二
如图2所示，本实施例提供的消除色温差的激光大屏幕显示装置包括：激光投影机1、激光投影机2、色温采集器3`、色温采集器3``、数据处理器4、色温调节器5和色温调节器6；
激光投影机1和激光投影机2分别采用红绿蓝三基色激光光源作为显示光源，激光投影机1和激光投影机2分别向各自对应的子屏幕投射显示图像，在图2中，激光投影机1投射的子屏幕为图中所示屏幕的左半部分，激光投影机2投射的子屏幕为图中所示屏幕的右半部分；
色温采集器3`、色温采集器3``、数据处理器4、色温调节器5和色温调节器6共同构成一个“监测-反馈装置”：
色温采集器3`，采集激光投影机1投射在其对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据作为第一白场色温数据，然后将第一白场色温数据发送至数据处理器4；
色温采集器3``，采集激光投影机2投射在其对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据作为第二白场色温数据，然后将第二白场色温数据发送至数据处理器4；
数据处理器4，对第一白场色温数据和第二白场色温数据进行色坐标计算，得到第一色温调节信号和第二色温调节信号，然后将第一色温调节信号发送至色温调节器5，将第二色温调节信号发送至色温调节器6；
色温调节器5根据第一色温调节信号调节激光投影机1中红绿蓝三基色激光光源的功率配比，色温调节器6根据第二色温调节信号调节激光投影机2中红绿蓝三基色激光光源的功率配比，使得激光投影机1和激光投影机2在其各自对应的子屏幕上投射的显示图像具有相同的白场色温，从而消除了两个子屏幕上的显示图像之间的色温差，形成了色温一致的无缝拼接的大屏幕显示图像。
激光投影机1和激光投影机2的具体结构与实施例一中相同，在此不再赘述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，该装置包括：
至少两台采用红绿蓝三基色激光光源的激光投影机，分别向各自对应的子屏幕投射显示图像；
色温采集器，采集各子屏幕上的显示图像的白场色温数据；
数据处理器，对白场色温数据进行色坐标计算，得到色温调节信号；
与激光投影机一一对应的色温调节器，根据色温调节信号调节激光投影机中红绿蓝三基色激光光源的功率配比。
2.根据权利要求1所述的消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，所述色温采集器与激光投影机一一对应地设置，分别采集对应的激光投影机所对应的子屏幕上的显示图像的白场色温数据。
3.根据权利要求1或2所述的消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，所述激光投影机包括：
红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块；
所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的输出光路上分别顺序设置的准直整形模块、消相干器；以及
分别在所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的其后光路上设置的光阀，和将三束激光束合束的合束装置；或
其后顺序设置的用于将所述红光激光器模块、绿光激光器模块和蓝光激光器模块的三束光束进行光合束的合束装置，和光阀；以及
用于成像的成像镜头。
4.根据权利要求3所述的消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，所述红光激光器模块为红光半导体激光器，所述绿光激光器模块为绿光半导体激光器，所述蓝光激光器模块为蓝光半导体激光器。
5.根据权利要求3所述的消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，所述成像镜头为超短焦投影镜头。
6.根据权利要求5所述的消除色温差的激光大屏幕显示装置，其特征在于，所述超短焦投影镜头的投射比小于0.25。
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