[发明专利]显示设备及其控制方法

说明书

本发明提供一种显示设备及其控制方法，显示设备包括：控制装置，用于将每帧待显示图像中每个像素的基于三基色的原始图像数据转换为每个像素的基于四基色的像素调制数据；光源系统，用于发出与四基色对应的四种基色光，其中，四种基色光包括三种基色的激光和一种基色的荧光；以及光调制装置，用于根据每帧待显示图像中每个像素的基于四基色的像素调制数据对光源系统发出的四种基色光进行调制，从而得到待显示图像的图像光。本发明中利用三种基色的激光进行调制图像，其中，三种基色光中的激光显示的色域能够完全覆盖由纯色激发光光源所能达到的色域，而荧光作为基色光加入能够更高效达到所需的亮度的同时减少散斑对比度。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示设备及其控制方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的具体实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

激光投影设备的光源分为两大类，一类是通过短波长的激光激发不同颜色的荧光粉以产生红绿蓝三基色的基色光。另一类直接利用红绿蓝三色激光作为三基色光源。

对于激光激发荧光粉的方案，因为氮化镓基底的半导体蓝光激光器具有效率高，寿命长，工作稳定的特点，利用蓝光半导体激光器激发荧光粉色轮的方案具有寿命长，效率高，系统稳定，成本低的特点。但是由于荧光粉产生的荧光的频谱较宽，因而导致这种方案的色域比较窄。如图1所示，一般利用此技术的投影设备能够基本覆盖sRGB 色域，通过一些增强处理，如加入窄带的光滤波器去除绿光和红光中的黄光光谱，能够增强其色域达到DCI-P3色域。但是窄带滤波会损失相当大的光亮度，从而使得系统的效率大大降低。

另一方面，直接利用红绿蓝三色激光作为三基色光源的投影系统，因为RGB激光具有很好的单色性，因而具有非常宽广的色域范围。利用RGB激光的投影系统能够轻易的达到REC 2020的色域标准。RGB 激光的投影系统也存在诸多缺点。第一个缺点是散斑。散斑是由于激光的相干性，导致在投影平面上反射的光由于平面的起伏产生的相位差引起干涉，导致投影画面出现亮度分布的不均匀。虽然有很多发明尝试解决激光散斑的问题，但是效果都不理想。第二个缺点是RGB 系统的成本高。这是由于RGB中的红和绿激光在目前的技术下还不成熟。半导体绿激光的效率目前还只能达到20％以下，远低于氮化镓衬底的蓝光激光器和三元衬底的红光激光器，且成本很高。而红激光虽然效率能做到和蓝激光差不多，但是红激光的温度稳定性差，不仅随着温度的增加其效率显著降低，而且中心波长也会发生漂移。这两点使得RGB激光系统随温度变化会出现偏色。这就需要对红激光器增加恒温装置以稳定红激光器的工作状态。在高亮度投影设备中，这也意味着需要大功率的冷却装置来保证红激光的工作温度稳定，从而大大增加了RGB激光投影系统的成本。

发明内容

本发明一方面提供一种显示设备，包括：

控制装置，用于将每帧待显示图像中每个像素的基于三基色的原始图像数据转换为每个像素的基于四基色的像素调制数据；

光源系统，用于发出与四基色对应的四种基色光，其中，四种基色光包括三种基色的激光和一种基色的荧光；以及

光调制装置，用于根据每帧待显示图像中每个像素的基于四基色的像素调制数据对光源系统发出的四种基色光进行调制，从而得到待显示图像的图像光。

本发明另一方面提供一种显示设备的控制方法，包括以下步骤：

将每帧待显示图像中每个像素的基于三基色的原始图像数据转换为基于四基色的像素调制数据；

利用光源系统发出与四基色对应的四种基色光，其中，四种基色光包括三种基色的激光和一种基色的荧光；以及

光调制装置根据每帧待显示图像中每个像素的基于四基色的像素调制数据，对光源系统发出的四种基色光进行调制，从而得到待显示图像的图像光。