CN115641823A - 一种显示系统及显示方法 - Google Patents

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CN115641823A CN202110814109.9A CN202110814109A CN115641823A CN 115641823 A CN115641823 A CN 115641823A CN 202110814109 A CN202110814109 A CN 202110814109A CN 115641823 A CN115641823 A CN 115641823A
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孙新泰
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Shenzhen Jingweifeng Photoelectric Technology Co ltd
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Shenzhen Jingweifeng Photoelectric Technology Co ltd
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Abstract

本申请公开了一种显示系统及显示方法,该显示系统包括:液晶调制组件,液晶调制组件用于接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;其中,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个像素帧周期包括多个PWM周期。通过上述方式,本申请能够减轻数字调制方式下的相邻像素或相邻帧之间的串扰问题,从而改善显示质量。

Description

一种显示系统及显示方法
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种显示系统及显示方法。
背景技术
液晶显示器件依赖液晶(Liquid Crystal,LC)分子的转动,控制出射光的偏振态,配合偏振滤光器件实现灰度调制功能;液晶分子的响应时间(即LC响应时间)为液晶分子从一个方向转动到另一个方向所需的时间,一般来说LC响应时间较长,通常是毫秒级的,比如:1-2ms。对于显示视频来说,液晶分子属于模拟器件,通常的做法是在一帧图像显示期间通过数模转换器提供给像素液晶一个大致稳定的电压,以控制该像素液晶的液晶分子转动角度,这种做法称为液晶的模拟调制。为提高调制精度,可以用数字调制信号对液晶分子进行调制,在一帧图像显示期间提供给像素液晶一串二值电压,通过控制该帧图像显示期间的液晶分子转动角度的积分叠加,来控制该帧的像素显示灰度。但是数字调制的方式改变不了液晶分子的模拟特性本质,液晶分子较慢的响应速度可能导致一帧内灰阶显示有偏差,而且相邻像素之间如果存在较长时间的高低电平差会导致串扰严重,致使对比度下降,前后两帧图像之间如果高低电平持续时间较长也会导致串扰严重,产生鬼影。
发明内容
本申请提供一种显示系统及显示方法,能够减轻数字调制方式下的相邻像素或相邻帧之间的串扰问题,从而改善显示质量。
为解决上述技术问题,本申请采用的技术方案是:提供一种显示系统,该显示系统包括液晶调制组件,液晶调制组件用于接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;其中,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个像素帧周期包括多个PWM周期。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一技术方案是:提供一种显示方法,应用于上述技术方案中的显示系统,该方法包括:控制液晶调制组件接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;其中,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个像素帧周期包括多个PWM周期。
通过上述方案,本申请的有益效果是:该显示系统包括:液晶调制组件,液晶调制组件接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个像素帧周期包括多个PWM周期。由于将每个像素帧周期划分为多个PWM周期,在每个PWM周期对液晶进行数字调制,且每个PWM周期的调制相互独立,相比现有方案,调制的时间周期缩短,在一个帧周期内数字调制信号的波形变化的种类变多,能够避免液晶调制组件中相邻两个像素之间的电压差长时间处于较高的状态,能够避免数字调制信号的电平长时间维持在一个固定电平(即高电平或者低电平),能够改善相邻像素或相邻图像帧之间的串扰问题,实现改善显示质量。
附图说明
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:
图1是本申请提供的显示系统一实施例的结构示意图;
图2是本申请提供的数字调制信号的示意图;
图3是本申请提供的数字调制信号的另一示意图;
图4是本申请提供的显示系统另一实施例的结构示意图;
图5是本申请提供的三个帧像素周期的示意图;
图6(a)是本申请提供的波长转换装置的结构示意图;
图6(b)是本申请提供的波长转换装置的另一结构示意图;
图7是本申请提供的波长转换装置的又一结构示意图;
图8是本申请提供的显示方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
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。
请参阅图1,图1是本申请提供的显示系统一实施例的结构示意图,该显示系统包括:光源10、波长转换装置20以及液晶调制组件30。
光源10用于产生第二光源光;具体地,光源10可以为纯激光光源或LED光源,比如,光源10为蓝光激光器,其产生的第二光源光为蓝激光。
波长转换装置20设置于第二光源光的光路上,其用于对第二光源光进行处理,得到第一光源光;具体地,波长转换装置20可以为荧光色轮,该第一光源光可以为激光和/或荧光。
在一具体的实施例中,波长转换装置20包括多个颜色分区(图中未示出),每个颜色分区包括多个子区域(图中未示出);进一步地,多个颜色分区包括波长转换区与散射区,颜色分区可以按照从波长转换装置20出射的光的类型来划分,出射受激光的区域即为波长转换区,出射蓝光的区域即为散射区,例如,以第二光源光为蓝激光为例,蓝激光作为激发光,蓝激光入射至波长转换装置20的波长转换区,波长转换区包含有能够进行波长转换的波长转换物质,波长转换物质接收蓝激光并向液晶调制组件30出射波长不同于蓝激光的受激光,该受激光可以为荧光。其中,波长转换物质可以是量子点或荧光材料等,本实施例以荧光材料为例。不同颜色的荧光材料在蓝激光的激发下可出射相应颜色的荧光。本实施例中的荧光材料可包括黄色荧光材料、红色荧光材料或绿色荧光材料等。可以理解,当第二光源光为紫外光时,散射区替换为蓝色波长转换区。
可以理解地,对于不同的颜色分区,光源10的发光强度可以不同,以使得第一光源光的不同颜色的占比符合显示的要求;以光源10为蓝光激光器为例,在波长转换装置20转动不同的角度时,可以调整蓝光激光器的发光强度;例如,在波长转换区,蓝光激光器的发光强度为L1,在散射区域,蓝光激光器的发光强度为L2。
液晶调制组件30设置于波长转换装置20的出射光路上,其用于接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;具体地,液晶调制组件30可以为反射式的液晶空间光调制器或透射式的液晶空间光调制器,比如:液晶显示屏(LiquidCrystal Display,LCD)或硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon,LCOS)。
在一具体的实施例中,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,多个像素帧周期至少包括:红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期,这三个像素帧周期的时间长度可以相同或不同。
图像处理器(图中未示出)将每个像素帧周期拆分成多个PWM周期,即每个像素帧周期包括多个脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)周期,且PWM周期的时间长度与液晶调制组件30的LC响应时间的时间差小于预设值,这里是指差的绝对值,PWM周期的时间长度大于LC响应时间,或者也可以是PWM周期的时间长度小于LC响应时间。具体地,在PWM周期内液晶调制组件30可以调制一组固定的像素数据以刷新显示画面,预设值为根据经验或应用需要设置的值。由于LC响应时间会随着材料和液晶层厚度的变化而变化,并非一个固定的值,因此,选择PWM周期的时间长度与LC响应时间最接近的值作为优选方案:使得,如果将像素帧周期分出的PWM周期增多一个或减少一个,则PWM周期的时间长度与LC响应时间的差将变大。
以图像中任意单个像素为例,在同一个帧周期内,至少包括对应该像素的红色像素帧周期、绿色像素帧周期和蓝色像素帧周期,在不同的像素帧周期,由于入射至该像素的第一光源光的颜色不同,从而使得该像素显示为不同的颜色,而该像素显示的不同颜色的亮度则由像素帧调制信号中对应该像素的灰度值数据决定。以8位数据的灰阶值范围0~255为例,假设该像素的红色灰度值、绿色灰度值以及蓝色灰度值分别为191、191以及191,则其对应的数字调制信号的波形可如图2所示。
进一步地,假设一个帧周期包含n个PWM周期,每个像素的红色像素帧周期中PWM周期的数量、绿色像素帧周期中PWM周期的数量和蓝色像素帧周期中PWM周期的数量分别记作nr、ng和nb,当一个帧周期只包括红色像素帧周期、绿色像素帧周期和蓝色像素帧周期时,n=nr+ng+nb,n与LC响应时间相关,n越大,越好对准LC响应时间,显示质量越好,且液晶调制组件30中最快的时钟频率与n成正比;可以理解地,对准LC响应时间不仅指代一个PWM周期与LC响应时间对应的情况,还包括多个PWM周期对应LC响应时间的情况,例如,2个PWM周期的时间长度与LC响应时间相匹配。
ClkTICK=一帧周期的PWM周期数量×帧率×灰阶数×图像行数,对于8位二进制数据图像,灰阶数=256,一般的显示图像帧率为60Hz,高帧率图像帧率为120Hz。
当取n=12时,不同类型的液晶调制组件30的时钟频率如下:
1)对于720p的液晶调制组件30来说,时钟频率如下:
ClkTICK=12×60Hz×256ticks×720rows=132.7MHz
2)对于1080p的液晶调制组件30来说,时钟频率如下:
ClkTICK=12×60Hz×256ticks×1080rows=199.1MHz
因此虽然理论上n越大越好,但是视频频率为199.1MHz已经接近当前制造工艺的极限速度,因此n的取值是有限制的,本实施例中在每个像素帧周期中PWM周期的数量相同时,即nr=ng=nb,可以将每个像素帧周期中PWM周期的数量设置为2~5,即每个帧周期包括6~15个PWM周期;进一步地,每个PWM周期的时间长度相同,能够起到简化运算的效果。可以理解地,在其他实现方式中,可基于应用场景的需要,设置每个像素帧周期中PWM周期的数量,比如:可设置某一像素帧周期中PWM周期的数量为1、6或者6以上。
下面以每个像素帧周期包括4个PWM周期为例来说明本方案。
如图3所示,以单个像素为例,其示出一个像素帧(即一帧彩色图像中的R帧、B帧或G帧)对应的数字调制信号的波形,一个PWM周期包括8个分段,此处仅为举例,实际情况可根据具体应用需要进行设置,比如:对于RGB888格式的视频,其对应8位二进制数据,可以将每个PWM周期设计为256个分段。
当输入影像每秒传输的帧数为60时,以场色序(Field Sequential Color)投影时,帧周期为16.6ms,平均每个像素帧被分配到的时间如下:
1秒/(60Hz*3个彩色通道)=5.56ms
每个PWM周期的时间长度如下:
1秒/(60Hz*3个彩色通道*4个PWM周期)=1.39ms
因此PWM周期为1.39ms,而LC响应时间约为1.5ms,因此PWM周期的时间长度与LC响应时间较为接近。
为实现四帧模式PWM(Quadruple Frame Mode PWM,QPWM)与波长转换装置20的协调配合,波长转换装置20的转速设置为60转/秒,并将波长转换装置20的每5°划分为一个子区域,每一个5°的子区域对应的时间长度为1s/60rps/(360°/5°)=0.23ms。
可以理解地,多个像素帧周期还可以其他形式,并不仅限与本实施例所提供的多个像素帧周期至少包括红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期,可根据具体应用需要进行设置,波长转换装置20上的颜色分区可以为3个、4个或者4个以上,例如:波长转换装置20上设置有4个颜色分区:RGBY(红绿蓝黄)或者RGBW(红绿蓝白),则多个像素帧周期包括红色像素帧周期、绿色像素帧周期、蓝色像素帧周期以及黄色像素周期/白色像素帧周期。
在其他实施例中,还可以采用其他器件来产生第一光源光,比如:采用纯激光光源或发光二极管(light-emitting diode,LED)光源。通过控制光源开关的时序,同样可以获得多色时序光类型的第一光源光。
本实施例将一个像素帧周期均分为多个PWM周期,实现对液晶的数字调制,且数字调制与波长转换装置协调配合,每个PWM周期的调制相互独立,相比现有方案,调制的时间周期缩短,在一个帧周期内数字调制信号的波形变化的数量变多,能够避免数字调制信号的电平长时间维持在一个固定电平(即高电平或者低电平),避免液晶调制组件中相邻两个像素之间的电压差长时间处于较高的状态,由于液晶调制组件中的液晶分子因电压差的作用而发生偏转以显示相应的颜色,能够改善Field Sequential Color显示时的串扰问题,改善显示质量。
通常地,每个像素帧周期的时长采用平均分配的方式,由于人眼对不同颜色感知的灵敏度不同,对绿色的敏感程度最高,而灵敏度可以感知为亮度,因此绿色能够较大地影响人眼对亮度的感觉,当绿色不能以较大比例投影时对整体亮度的感觉就低了,而本实施例由于能够自定义每个像素帧周期的时间长度,用户可将绿色像素帧周期设置得较长,从而提升人眼对亮度的感知能力,使得人眼感受到待显示画面整体更亮,实现改善显示质量。另外,无需新增硬件结构,只需对硬件结构进行逻辑运算设计与依据预期的最高计算速度来设计时钟频率即可,易于实现且较灵活,根据LC响应时间选出合适的PWM周期的时长以获得PWM周期的数量n即可,因此计算的复杂度较低,最终实现用最少的计算资源获得良好的显示质量和计算效率。
请参阅图4,图4是本申请提供的显示系统另一实施例的结构示意图,该显示系统包括:光源10、波长转换装置20、液晶调制组件30以及同步控制装置40。
光源10用于产生第二光源光,该第二光源光为蓝激光。
波长转换装置20设置于第二光源光的光路上,其用于对第二光源光进行处理,得到第一光源光。具体地,波长转换装置20包括多个颜色分区(图中未示出),每个颜色分区包括多个子区域(图中未示出)。
在一具体的实施例中,如图4所示,多个颜色分区包括沿环形方向设置的散射区211、红光转换区212以及绿光转换区213,用于时序产生蓝光、红荧光以及绿荧光。
具体地,红光转换区212用于将蓝激光转换为红荧光,并透射至液晶调制组件30;绿光转换区213用于将蓝激光转换为绿荧光,并透射至液晶调制组件30;散射区211用于对将蓝激光进行散射并射入液晶调制组件30。
可以理解地,除了将波长转换装置20设置为三个颜色分区外,还可根据应用需要设置四个颜色分区,比如:RGBY。此外,本实施例所采用的调制方法也可以应用到其他照明光源中,比如:白光光源加滤光轮的光学结构,该滤光轮包括RGB三段或RGBW/RGBY四段等。
在其他实施例中,如图4所示,波长转换装置20还包括承载基板22,承载基板22用于对多个颜色分区进行承载,对于反射式的波长转换装置来说,承载基板22可以是陶瓷或金属等;如果波长转换装置20为透射式色轮,则承载基板22还可以是玻璃或蓝宝石等透明基板。
液晶调制组件30设置于波长转换装置20的出射光路上,其用于接收多帧数字调制信号,基于数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;具体地,每帧数字调制信号包括多个与像素帧周期对应的像素帧调制信号,每个像素帧调制信号包括多个PWM信号,每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个像素帧周期包括多个PWM周期,PWM信号与PWM周期一一对应,在同一个帧周期内,同一像素帧调制信号所包括的PWM信号的波形相同,例如,如图3所示,在第一个PWM周期至第四个PWM周期,PWM信号的波形相同。在本发明中,一方面从液晶响应速度的方面考虑,另一方面也从节省调制信号带宽/调制时钟频率的资源的角度考虑,单个PWM信号对应到单个像素的波形为ONE-ON-ONE-OFF的调制波形,即最多仅包含一个低电平和一个高电平。将这种调制波形与“单个像素帧周期划分出多个PWM周期”相结合,兼顾了运算资源、液晶响应速度和显示质量。
进一步地,多个像素帧周期包括红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期;红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期的时间长度相同;或者红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期的时间长度不同,例如:绿色像素帧周期的时间长度大于红色像素帧周期的时间长度,红色像素帧周期的时间长度大于蓝色像素帧周期的时间长度,如图5所示,红色像素帧帧周期包括4个PWM周期,绿色像素帧帧周期包括6个PWM周期,蓝色像素帧帧周期包括2个PWM周期,且每个PWM周期与波长转换装置20的30°的区域对应,即在一个PWM周期的时间间隔内,波长转换装置20转动30°,在一个帧周期的时间间隔内,波长转换装置20转动360°。
继续参阅图4,同步控制装置40与光源10、波长转换装置20以及液晶调制组件30连接,其用于控制光源10、波长转换装置20以及液晶调制组件30同步;具体地,同步控制装置40包括驱动芯片(图中未示出),驱动芯片用以向光源10、波长转换装置20以及液晶调制组件30发送信号,以使得三者同步,实现在光源10发出的蓝激光入射至红光转换区212生成红荧光时,液晶调制组件30接收到红荧光与红像素对应的数字调制信号,进行处理后生成红色图像光;在光源10发出的蓝激光入射至绿光转换区213生成绿荧光时,液晶调制组件30接收到绿荧光与绿像素对应的数字调制信号,进行处理后生成绿色图像光;在光源10发出的蓝激光入射至散射区211时,液晶调制组件30接收到蓝激光与蓝像素对应的数字调制信号,进行处理后生成蓝色图像光。
继续参阅图4,该显示系统还包括第一光学器件50与第二光学器件60,第一光学器件50设置于波长转换装置20的出射光路上,其可对受激光(包括红荧光与绿荧光)与蓝激光进行处理,并将处理后的光射入液晶调制组件30;第二光学器件60设置于液晶调制组件30的出射光路上,其可对图像光进行处理并出射;第一光学器件50与第二光学器件60可以为中继透镜或镜头等光学元件。
在另一具体的实施例中,如图6(a)-6(b)所示,多个颜色分区还包括第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216,第一空白区214设置于红光转换区212以及绿光转换区213之间,第二空白区215设置于绿光转换区213以及散射区211之间,第三空白区216设置于散射区211以及红光转换区212之间;在第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216,光源10处于关闭状态,即当第一空白区214/第二空白区215/第三空白区216与光源10的出射方向对应时,光源10不出射光。
进一步地,第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216的角度与液晶调制组件30的液晶响应时间相关;具体地,三个空白区(包括第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216)的角度相等,波长转换装置20转过空白区所花费的时间与LC响应时间接近,例如,空白区的角度可对应一个PWM周期,即在一个PWM周期的时间间隔内波长转换装置20转动了与空白区对应的角度。本申请所述的空白区,主要是指从光源角度的空白区,即在空白区,光源装置不出光。空白区未必完全对应色轮上物理的空白区。
绿光转换区213的角度大于红光转换区212的角度,且红光转换区212的角度大于散射区211的角度;例如,散射区211的角度为60°,在图6(a)中,红光转换区212的角度为90°,绿光转换区213的角度为120°,第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216的角度均为30°;在图6(b)中,散射区211的角度为40°,红光转换区212的角度为80°,绿光转换区213的角度为180°,第一空白区214、第二空白区215以及第三空白区216的角度均为20°。
在又一具体的实施例中,如图7所示,多个颜色分区还包括多个缓冲区(图中未标识),缓冲区设置于红光转换区212与第三空白区216之间、绿光转换区213与第一空白区214之间、绿光转换区213与第二空白区215之间、散射区211与第二空白区215之间或散射区211与第三空白区216之间;在每个缓冲区,光源10处于关闭状态,使得缓冲区与空白区共同构成了光源角度的空白区。
进一步地,多个缓冲区包括第一红光缓冲区217a、第二红光缓冲区217b、第一绿光缓冲区218a、第一绿光缓冲区218a、第一蓝光缓冲区219a以及第二蓝光缓冲区219b;在第一红光缓冲区217a、第二红光缓冲区217b、第一绿光缓冲区218a、第一绿光缓冲区218a、第一蓝光缓冲区219a以及第二蓝光缓冲区219b,光源10均处于关闭状态。
第一红光缓冲区217a设置于红光转换区212以及第一空白区214之间,第二红光缓冲区217b设置于红光转换区212以及第三空白区216之间,即第一红光缓冲区217a、红光转换区212以及第二红光缓冲区217b依次相邻;第一红光缓冲区217a与第二红光缓冲区217b的结构与材料可与红光转换区212相同,比如:在制作红光转换区212的同时,可形成位于红光转换区212两侧的第一红光缓冲区217a与第二红光缓冲区217b,虽然缓冲区设置有荧光材料,但是由于光源10处于关闭状态,因此缓冲区无法出射相应颜色的光。
第一绿光缓冲区218a设置于绿光转换区213以及第一空白区214之间,第二绿光缓冲区218b设置于绿光转换区213以及第二空白区215之间,即第一绿光缓冲区218a、绿光转换区213以及第二绿光缓冲区218b依次相邻;第一绿光缓冲区218a与第二绿光缓冲区218b的结构与材料可与绿光转换区213相同,比如:在制作绿光转换区213的同时,可形成位于绿光转换区213两侧的第一绿光缓冲区218a与第二绿光缓冲区218b。
第一蓝光缓冲区219a设置于散射区211以及第二空白区215之间,第二蓝光缓冲区219b设置于散射区211以及第三空白区216之间,即第一蓝光缓冲区219a、散射区211以及第二蓝光缓冲区219b依次相邻;第一蓝光缓冲区219a与第二蓝光缓冲区219b的结构与材料可与散射区211相同,比如:在制作散射区211的同时,可形成位于散射区211两侧的第一蓝光缓冲区219a与第二蓝光缓冲区219b。
通过在空白区的前后边缘分别设置一小段区域,以与相邻的区域相配合,能够防止在边界位置处出现不完整的光斑(如图7中的椭圆光斑A),避免导致亮度异常,光斑A的尺寸决定了缓冲区的角度,光斑A的尺寸越大,缓冲区的角度越大。
可选地,还可以在波长转换装置20上设置完全不填充荧光或具有散射功能的区段,以减少材料消耗,降低波长转换装置20的重量。
可以理解地,每个颜色分区的角度为预设角度的整数倍,即红光转换区212、绿光转换区213、散射区211、第一空白区214至第三空白区216、第一红光缓冲区217a、第二红光缓冲区217b、第一绿光缓冲区218a、第二绿光缓冲区218b、第一蓝光缓冲区219a以及第二蓝光缓冲区219b的角度为预设角度的整数倍,且PWM周期的时间长度为预设角度对应的时间长度的整数倍。该预设角度为根据经验或应用需要预先设置的角度值,且360°为该预设角度的整数倍,比如:5°。
进一步地,将每个颜色分区的角度为预设角度的整数倍的目的在于:调制方案的设计要考虑4个同步(PWM、颜色分配、波长转换装置20以及液晶响应)以及显示的综合质量(白平衡、亮度或减少串扰干扰等),因此预设角度的选择设置可以让整个设计更加简洁,优化驱动芯片的执行效率,直接影响到驱动芯片的成本与功耗。另外,在不能整除的情况下,时钟频率要设计的更高来满足光源10的驱动信号频率、液晶调制组件30的驱动信号频率的最小公倍数。可以理解地,由于波长转换装置20的转速是固定的,即保持匀速转动,不会出现变速转动的情况,在实际应用中,可以不考虑驱动信号频率,保证波长转换装置20的周期与光源10的周期以及液晶调制组件30的周期对应即可。
本实施例将一个像素帧周期切分为多个相同的PWM周期,在每个PWM周期提供给液晶PWM信号,使得液晶发生偏转,实现显示相应的颜色;本方案无需对光源进行调节,针对液晶响应的问题,将数字调制与拆分像素帧周期相结合,搭配对驱动芯片的设计,使激光、波长转换装置、电驱动以及液晶偏转角度获得同步协调,获得较佳的显示质量;另外,波长转换装置中多个颜色分区的设计搭配驱动芯片的设计,允许开发者容易优化满足以FieldSequential Color显示时的多种技术要求。
请参阅图8,图8是本申请提供的显示方法一实施例的流程示意图,该显示方法应用于上述实施例中的显示系统,其包括:
步骤81:控制光源产生第二光源光。
光源可以为纯激光光源或激光荧光光源,即该第二光源光可以为激光和/或荧光。
步骤82:控制波长转换装置对第二光源光进行处理,得到第一光源光。
波长转换装置包括多个颜色分区,当第二光源光入射到颜色分区时,颜色分区可对第二光源光进行散射,并透射/反射至液晶调制组件,或者对第二光源光进行转换处理,将其转换成其他颜色/波长的光。
步骤83:控制液晶调制组件接收多帧调制信号,基于调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光。
每帧数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,将每个像素帧周期拆分成多个PWM周期,即每个像素帧周期包括多个PWM周期。
本实施例通过一个精简的PWM分时方式,改善Field Sequential Color显示时的串扰问题,且能够提升亮度,获得良好的显示质量和计算效率。
可以理解地,本申请所提供的显示系统以及显示方法能够应用于多个与显示相关的领域中,比如,可应用于投影领域、增强现实(Augmented Reality,AR)或抬头显示(HeadUp Display,HUD)等领域中,以实现对显示效果的提升。
以上所述仅为本申请的实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种显示系统,其特征在于,包括:
液晶调制组件,用于接收多帧数字调制信号,基于所述数字调制信号对第一光源光进行调制,得到图像光;
其中,每帧所述数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个所述像素帧周期包括多个PWM周期。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,
所述帧周期包括6~15个所述PWM周期,所述PWM周期的时间长度与所述液晶调制组件的液晶响应时间的时间差小于预设值;所述液晶调制组件包括LCD或LCOS;所述多个像素帧周期至少包括红色像素帧周期、绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期。
3.根据权利要求2所述的显示系统,其特征在于,
所述红色像素帧周期、所述绿色像素帧周期以及蓝色像素帧周期的时间长度相同,每个所述像素帧周期中所述PWM周期的数量为2~5。
4.根据权利要求2所述的显示系统,其特征在于,
所述绿色像素帧周期的时间长度大于所述红色像素帧周期的时间长度,所述红色像素帧周期的时间长度大于所述蓝色像素帧周期的时间长度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示系统,其特征在于,
所述数字调制信号包括多个与所述像素帧周期对应的像素帧调制信号,每个所述像素帧调制信号包括多个PWM信号,所述PWM信号与所述PWM周期一一对应,在同一个所述帧周期内,同一所述像素帧调制信号所包括的所述PWM信号的波形相同。
6.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述显示系统还包括:
光源,用于产生第二光源光;
波长转换装置,设置于所述第二光源光的光路上,用于对所述第二光源光进行处理,得到第一光源光;
其中,所述波长转换装置包括多个颜色分区,所述多个颜色分区包括沿环形方向设置的红光转换区、绿光转换区以及散射区,用于时序产生红荧光、绿荧光以及蓝光。
7.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,
所述颜色分区的角度为预设角度的整数倍,所述PWM周期的时间长度为所述预设角度对应的时间长度的整数倍。
8.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,
所述多个颜色分区还包括第一空白区、第二空白区以及第三空白区,在所述第一空白区、所述第二空白区以及所述第三空白区,所述光源处于关闭状态;所述第一空白区设置于所述红光转换区以及所述绿光转换区之间,所述第二空白区设置于所述绿光转换区以及所述散射区之间,所述第三空白区设置于所述散射区以及所述红光转换区之间;其中,所述第一空白区、所述第二空白区以及所述第三空白区的角度与所述液晶调制组件的液晶响应时间相关。
9.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,
所述显示系统还包括同步控制装置,所述同步控制装置与所述光源、所述波长转换装置以及所述液晶调制组件连接,用于控制所述光源、所述波长转换装置以及所述液晶调制组件同步。
10.一种显示方法,其特征在于,应用于权利要求1-9中任一项所述的显示系统,所述方法包括:
控制液晶调制组件接收多帧数字调制信号,基于所述数字调制信号对所述第一光源光进行调制,得到图像光;
其中,每帧所述数字调制信号的帧周期包括多个像素帧周期,每个所述像素帧周期包括多个PWM周期。
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