CN211089822U - 一种色彩转换装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种色彩转换装置，包括：单色的微显示屏，所述的微显示屏具有多个发光单元；成像光路系统，用于将所述微显示屏显示的图像进行投影成像；所述成像光路系统内具有一焦平面，所述焦平面处放置有光转换膜；所述的光转换膜上具有若干个单色转换单元，所述的单色转换单元与微显示屏上的发光单元一一对应，使转换后的光在成像面形成多色显示。本申请实现单色LED微型显示器的色彩转换，将单一波长的初始颜色转换为混合多种颜色的显示效果。

Description

一种色彩转换装置

技术领域

本申请涉及微显示领域，尤其是涉及一种色彩转换装置。

背景技术

微显示领域的显示器件多被用于产生高亮度的微缩显示图像，通过光学系统进行投影从而被观察者感知，投影目标可以是视网膜(虚像)，或者投影幕布(实相)。传统的微型显示屏并不被用于直接肉眼观察，其像素尺寸很小，像素密度Pixel per Inch(PPI)很高。

传统的微型显示技术有LCoS(硅基液晶显示Liquid Crystal on Silicon)、DLP(数字光处理Digital Light Processing)等，新兴技术主要是Micro-LED，其原理是通过高精密图形曝光显影刻蚀的方式，将LED外延片刻蚀成一个个独立的像素Pixel(此工艺和产品称为MESA)，通常像素的大小在微米量级(0.1-50μm)。

为实现显示装置的全彩显示效果，公开号为CN104112766A的专利申请文件提供一种彩色显示器件结构，利用色彩转换层，蓝、绿光共同发光层发出的蓝、绿光经过蓝色滤光单元过滤成为蓝光，蓝、绿光共同发光层发出的蓝、绿光经过绿色滤光单元过滤成为绿光，蓝、绿光共同发光层发出的蓝、绿光经过红色单色转换单元转换成为红光，从而实现彩色显示。上述的彩色显示器件是利用多色发光通过色彩转换进行彩色显示。

对于单色显示装置，要实现其多彩显示效果，现有如采用量子点转换膜，在形成Mesa的外延片上直接进行色彩转换，结构负责，工艺难度较大。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本申请提供一种色彩转换装置，实现单色LED微型显示器的色彩转换，将单一波长的初始颜色转换为混合多种颜色(多种波长混合，比如白色)的显示效果。

为实现上述的发明目的，本申请采用的具体技术方案如下：

一种色彩转换装置，包括：

单色的微显示屏，所述的微显示屏具有多个发光单元；

成像光路系统，用于将所述微显示屏显示的图像进行投影成像；所述成像光路系统内具有一焦平面，所述焦平面处放置有光转换膜；所述的光转换膜上具有若干个单色转换单元，所述的单色转换单元与微显示屏上的发光单元一一对应，使转换后的光在成像面形成多色显示。

本申请改进成像光路系统，通过在成像光路系统中设计焦平面，并在焦平面上设置色彩转换用的光转换膜，实现光转换膜与显示系统分离，也便于更换不同的光转换膜，以实现不同的显示效果。

光转换膜内的各单色转换单元分别对应微显示屏上的不同发光单元，将不同发光单元发出的光进行色彩转换。

本申请中，发光单元为微显示屏上的一发光区域，发光区域的面积根据需要进行设定，可以是单独的发光像素点，也可以为包括多发光像素点的区域。

作为优选的，所述的发光单元为单一的像素点，单色转换单元与各像素点一一对应。

作为优选的，所述的发光单元包括多个像素点，所述发光单元内的各像素点经同一单色转换单元后投影成像。

在上述的两种可选技术方案中，单色转换单元应与发光单元在数量和位置上一一对应，负责各自区域内的色彩转换。

为实现三色全彩图像，作为优选的，所述的单色转换单元包括红色转换单元、绿色转换单元和蓝色转换单元。

作为优选的，所述的微显示屏为Micro-LED显示器件。

优选以Micro-LED作为微显示屏，Micro-LED内的每一个像素点可以单独可控和单独驱动，即每个像素点可对应一单色转换单元，可以实现像素级可分辨的实像。

作为优选的，所述成像光路系统包括依次布置的：第一聚焦透镜组和第二聚焦透镜组；所述的焦平面位于第一聚焦透镜组和第二聚焦透镜组间。

相较于现有技术，本申请的有益效果如下：

1、分离了屏幕与光转换膜，减少设计难度和工艺难度；

2、可以方便的改变系统成像的颜色，丰富产品的表现力。

附图说明

图1为本申请中色彩转换装置的结构图；

图2为本申请的光路结构图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请并不限于下面公开的具体实施例的限制。本文中所涉及的方位词“上”、“下”、“左”和“右”，是以对应附图为基准而设定的，可以理解，上述方位词的出现并不限定本申请的保护范围。

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如图1所示的色彩转换装置，包括：

单色的微显示屏100，所述的微显示屏具有多个发光单元101；

成像光路系统200，用于将所述微显示屏100显示的图像进行投影成像；所述成像光路系统200内具有一焦平面，所述焦平面处放置有光转换膜201；所述的光转换膜201上具有若干个单色转换单元202，所述的单色转换单元202与微显示屏100上的发光单元101一一对应，使转换后的光在成像面300形成多色显示。

本实施例中，成像光路系统200内有一焦平面，位于此处的光转换膜201上的单色转换单元202对发光单元101显示的图像进行色彩转换；采用不同的单色转换单元202组合可以实现多色显示，采用单一颜色的单色转换单元202可以实现色彩转换。本实施例中的光转换膜与显示系统分离，也便于更换不同的光转换膜，以实现不同的显示效果。

发光单元101为微显示屏100上的一发光区域，发光区域的面积根据需要进行设定，可以是单独的发光像素点，也可以为包括多发光像素点的区域。

在另一个实施例中，发光单元101为单一的像素点，单色转换单元202与各像素点一一对应。各像素点发出的光束通过单色转换单元202进行色彩转换后，在成像面300显示为与单色转换单元202匹配的颜色；进一步，通过不同颜色的单色转换单元202配合，可以在成像面300上实现多色显示。

在另一个实施例中，发光单元101包括多个像素点，所述发光单元101内的各像素点经同一单色转换单元202后投影成像。以某一区域作为发光单元101与单一像素点作为发光单元101的原理相同，但是可以大幅缩减单色转换单元202的数量，适用于低分辨率显示。

在上述的两个实施例中，单色转换单元202应与发光单元101在数量和位置上一一对应，负责各自区域内的色彩转换。

在另一个实施例中，所述的单色转换单元202包括红色转换单元、绿色转换单元和蓝色转换单元；按所需规则阵列分布在光转换膜201上，对应RGB三色，转换后的光在成像面B形成三色全彩图像。

在另一个实施例中，微显示屏为Micro-LED显示器件。本实施例优选以Micro-LED作为微显示屏，Micro-LED内的每一个像素点可以单独可控和单独驱动，即每个像素点可对应一单色转换单元，可以实现像素级可分辨的实像。

对应的，在其他实施例中，微显示屏也可以Micro-OLED微显示器等。

成像光路系统200用于对微显示屏100所显示的图像进行投影，在成像面300形成放大的图像。成像光路系统200可以采用常规的投影系统结构。

在另一个实施例中，如图2所示，所述成像光路系统包括依次布置的：第一聚焦透镜组203和第二聚焦透镜组204；所述的焦平面位于第一聚焦透镜组203和第二聚焦透镜组间204；经色彩转换后的RGB三色光束同时投影于成像面300显示。

本申请将光转换膜与显示系统剥离，放置于成像光路系统200内，光转换膜201便于更换，从而根据需求迅速切换不同颜色的像。

以上所述仅为本申请的较佳实施举例，并不用于限制本申请，凡在本申请精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种色彩转换装置，其特征在于，包括：

单色的微显示屏，所述的微显示屏具有多个发光单元；

成像光路系统，用于将所述微显示屏显示的图像进行投影成像；所述成像光路系统内具有一焦平面，所述焦平面处放置有光转换膜；所述的光转换膜上具有若干个单色转换单元，所述的单色转换单元与微显示屏上的发光单元一一对应，使转换后的光在成像面形成多色显示。

2.如权利要求1所述的色彩转换装置，其特征在于，所述的发光单元为单一的像素点，单色转换单元与各像素点一一对应。

3.如权利要求2所述的色彩转换装置，其特征在于，所述的发光单元包括多个像素点，所述发光单元内的各像素点经同一单色转换单元后投影成像。

4.如权利要求2或3所述的色彩转换装置，其特征在于，所述的单色转换单元包括红色转换单元、绿色转换单元和蓝色转换单元。

5.如权利要求4所述的色彩转换装置，其特征在于，所述的微显示屏为Micro-LED显示器件。

6.如权利要求1所述的色彩转换装置，其特征在于，所述成像光路系统包括依次布置的：第一聚焦透镜组和第二聚焦透镜组；所述的焦平面位于第一聚焦透镜组和第二聚焦透镜组间。

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