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。
背景技术
色域通常指人眼在自然界能够看到的可见光的光谱轨迹，可见光谱轨迹所构成区域的面积即为人眼能够看到可见光的最大色域面积。目前，以不同显示器件构成的投影机、显示器等显示涉笔都是采用R、G、B三基色显示设备，对图像进行色彩还原再现。在一个指定的色度空间，如CIE1931xy色度空间，显示设备的R、G、B三基色所形成三角形称为该设备能够显示的色域，色域空间面积越大，则人们感觉呈现的色彩画面越鲜艳、越逼真，然而，如何使得所述显示设备可以实现较宽色域的显示是业界一种重要的技术课题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种可实现较宽色域的显示设备。
一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：
光源装置，所述光源装置包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于发出第一光，所述第二光源用于发出第二光；所述第一光包括第一颜色光、第二颜色光和第三颜色光，所述第二光包括第一颜色光和第二颜色光；
光调制装置，所述光调制装置包括第一空间光调制器、第二空间光调制器及第三空间光调制器，其中：
在第一时间段t1，所述第一空间光调制器调制所述第一光中的第一颜色光，所述第二空间光调制器调制所述第一光中的第二颜色光，所述第三空间光调制器调制所述第一光中的第三颜色光；
在第二时间段t2，所述第一空间光调制器调制所述第二光中的第一颜色光，所述第二空间光调制器调制所述第二光中的第二颜色光，所述第三空间光调制器调制所述第一光中的第三颜色光。
在一实施方式中，所述第一颜色光、第二颜色光及第三颜色光的主波长范围互不交叠。
在一实施方式中，显示设备还包括图像数据处理模块，所述图像处理模块用于接收显示图像的原始图像信号，并基于图像色域范围输出针对所述第一光和第二光的校正控制信号值。
在一实施方式中，所述校正控制信号值包括对应所述第一光的第一颜色光的校正控制信号值、对应所述第一光的第二颜色光的校正控制信号值、对应所述第一光的第三颜色光的控制信号值、对应所述第二光的第一颜色光的校正控制信号值、及对应所述第二光的第二颜色光的校正控制信号值。
在一实施方式中，所述第一时间段t1小于所述第二时间段t2。
在一实施方式中，所述第一光源包括激发光源及波长转换装置，所述激发光源发出激发光，所述波长转换装置具有荧光材料且用于接收所述激发光并发出荧光，所述第一光包括荧光，所述第二光源包括激光光源，所述第二光包括激光。
在一实施方式中，所述激发光源为激光光源，所述激发光为蓝色激光，所述波长转换装置用于接收所述激发光并将所述激发光中的一部分转换为所述荧光、以及将所述激发光中的另一部分及所述荧光作为所述第一光，所述激发光中的另一部分为所述第一光的第三颜色光，所述荧光包括红色光及绿色光，所述荧光的红色光为所述第一光的第一颜色光，所述荧光的绿色光为所述第一光的第二颜色光；所述第二光源包括红色激光光源及绿色激光光源，所述第二光包括红色激光及绿色激光，所述红色激光为所述第二光的第一颜色光，所述绿色激光为所述第二光的第二颜色光。
在一实施方式中，所述波长转换装置包括具有荧光材料的荧光区域及散射区域，所述荧光区域、所述散射区域沿圆周方向排列，所述散射区域在第一时段接收所述激发光、所述红色激光及所述绿色激光并将所述激发光、所述红色激光及所述绿色激光散射后发出，所述荧光区域在第二时段接收所述激发光并将所述激发光中的第一部分光转换为所述荧光并发出所述激发光中第二部分光及所述荧光，所述第一时段的激发光及所述第二时段的第二部分光共同作为所述第一光的第三颜色光。
在一实施方式中，所述显示设备还包括第一分光元件及第二分光元件，所述第一分光元件接收所述光源装置发出的所述第一光及所述第二光并将所述第一颜色光与所述第二颜色光及第三颜色光分光，所述第一颜色光被引导至所述第一空间光调制器，所述第二颜色光及第三颜色光被引导至所述第二分光元件；所述第二分光元件将所述第二颜色光引导至所述第二空间光调制器，及将所述第三颜色光引导至所述第三空间光调制器。
在一实施方式中，所述光源装置还包括第一合光元件、第二合光元件及分光合光元件，所述第一合光元件将所述激发光源发出的激发光与所述红色激光及绿色激光中的一种进行合光，所述第二合光元件用于将所述第一合光元件发出的光与所述红色激光及绿色激光中的另外一种进行合光并将所述合光后的激发光、红色激光及绿色激光经由所述分光合光元件引导至所述波长转换装置，所述波长转换装置发出的所述第一光及所述第二光还经由所述分光合光元件提供至所述空间光调制器。
与现有技术相比较，本发明显示设备中，由于增加所述第二光，并且还将该幅图像的原始图像数据转换为分别对应所述第一光及第二光的校正控制信号值，进而依据所述校正控制信号值分时调制所述第一光与所述第二光可以获得图像光，可以实现宽色域的图像数据的显示，而且可以保证显示图像的准确还原，所述显示设备的色域较宽、显示效果较好。此外，通过三个空间光调制器调制不同波长范围的光，三个空间光调制器可以同时工作，从而减少图像调制时间，而且通过波长分光的方式就可以实现，也使得所述显示设备较为实用。
附图说明
图1是几种采用不同光源的显示设备的色域范围比对图。
图2是一种显示设备的光源结构示意图。
图3是另一种显示设备的光源结构示意图。
图4a与图4b分别是图2及图3所示的显示设备加入不同比例的纯色激光所达到的色域范围示意图。
图5a与图5b是在一种采用动态色域的显示设备所达到的色域范围示意图。
图6是本发明一较佳实施方式的显示设备的方框示意图。
图7是图6所示显示设备的色域范围示意图。
图8是图6所述显示设备的三个空间光调制器的调制时序图。
图9是图6所示显示设备的部分具体结构示意图。
图10是图9所示的分光合光元件的平面结构示意图。
图11是图9所示的分光合光元件工作时的光路示意图。
图12是图9所示的波长转换装置的结构示意图。
图13是图6所示显示设备的技术色域和色彩体积扩展示意图。
主要元件符号说明
显示设备 600
光源装置 610
图像数据处理模块 620
光调制装置 630
第一光源 611
第二光源 612
激发光源 613
波长转换装置 614
激光光源 615、616
第一合光元件 617a
第二合光元件 617b
分光合光元件 617c
第一分光元件 618a
第二分光元件 618b
引导元件 618c
第一区域 617d
第二区域 617e
荧光区域 614a
散射区域 614b
第一空间光调制器 631
第二空间光调制器 632
第三空间光调制器 633
图像合成装置 640
第一色域范围 F1
第二色域范围 F2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
激光投影机等显示设备的光源一般分为三大类，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。第三类是前两类的组合，一般蓝色激光光源既作为短波长的激发光源激发荧光粉以产生红绿基色光，本身又作为蓝色的基色光。这三种不同的实现技术各有优缺点。对于激光激发荧光粉或激光荧光混合的方案，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，设备稳定，成本低的特点。但是由于荧光粉激发的荧光(Laser phospher)的频谱较宽，因而导致这种方案的色域比较窄。一般利用此技术的显示设备能够覆盖完全的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，从而使得显示设备的效率大大降低。采用纯RGB激光的显示设备，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激光的显示设备（如投影系统）能够轻易达到REC2020色域标准，关于前述几种显示设备的色域比对图请参阅图1。
然而，RGB激光显示设备（如投影仪）也存在诸多缺点。第一是散斑。散斑是由于激光的相干性，导致在显示平面上反射的光由于平面的起伏产生的相位差引起干涉，导致显示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。第二是RGB激光显示设备的成本高。这是由于RGB激光显示设备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做到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激光显示设备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，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激光显示设备的成本。
一种基本的激光激发荧光粉轮的光源200如图2所示，激发光光源210发出的短波长可见光激发色轮220上的荧光粉以产生时序的基色光或白光。由于荧光的频谱较宽，使得基于此系统的色域覆盖比较窄。一种改进的增强色域的方法如图3所示。激发光源310发出的短波长可见光通过色轮320转化为基色光并通过同步滤光器件330滤波获得窄带色纯更高的基色光以扩展激光荧光的色域。滤光器件会带来额外的光功率损失，使显示设备的效率降低。
通过往激光荧光中掺入纯色的红绿激光也能够扩展光源的色域。如一种技术中提出的能够在激光荧光系统中掺入一种纯色激光的实现方案，以及另一种技术中提到的掺入一种或两种的光路实现方案等。虽然掺入纯色激光能够扩展激光荧光的色域，但是没有针对显示内容对光源配比的调制，其能增强的色域范围有限。如图4所示，在加入荧光亮度20%的纯色激光（如图4a所示）的混合光(mix gamut)基础上，如果需要将激光荧光的色域扩展到DCI-P3标准，需要加入相当于荧光亮度40%的纯色激光（如图4b所示）形成混合光。相比荧光加滤色片的方案，这种方案的显示设备的效率更高，但是需要加入大功率的红绿激光导致了系统成本的增加。
此外，一种通过对图像进行分析进而动态的调整激光和荧光的亮度的采用动态色域的显示设备，也能够增加系统效率。由于画面总是有一定的亮度的，而且荧光和激光在空间光调制器前合光从而形成一个三基色的系统，其中的蓝色基色来自于蓝光激光器，绿色基色来自于绿色荧光和绿色激光按动态控制信号所给的比例的合光，红色基色来自于红色荧光和红色激光按比例的合光。由于画面的最大亮度通常不为零，而荧光的强度是依据所述画面的最大亮度设定，且画面的亮场信息通常带有大量的白光成分，因而这种动态色域的方法无法将荧光亮度完全关掉，从而这种动态色域的方法无法完全达到Rec.2020标准的色域，请参阅图5，图5为采用动态色域的显示设备能够达到的色域范围的示意图，其中图5a是在荧光掺入20%的红色激光与绿色激光能够达到的色域范围示意图，图5b是在荧光掺入40%的红色激光与绿色激光能够达到的色域范围示意图，可见，图5a及图5b均较难完全达到Rec.2020标准的色域范围。
请参阅图6，图6是本发明一较佳实施方式的显示设备600的方框示意图。所述显示设备600包括光源装置610、图像数据处理模块620、光调制装置630及图像合成装置640。
所述光源装置610用于发出第一光及第二光，所述第一光用于调制第一色域范围F1的图像，所述第二光用于配合所述第一光共同调制所述第一色域范围F1以外的图像，所述第一光包括m种颜色光，所述第二光包括m种颜色光中的n种颜色光，m大于等于n。具体地，所述第一光也可以包括荧光，m可以为3，所述第一光包括三基色光，如红绿蓝三种颜色光，其中，所述第一光中，所述蓝色光可以为激光，所述绿色光及所述红色光均为荧光，所述荧光可以由蓝色激光激发荧光材料（如红色荧光材料与绿色荧光材料；或者黄色荧光材料）产生。所述第二光可以包括红色光及绿色光，所述红色光及所述绿色光可以均为激光，即，n可以为2，所述第二光的两种颜色光可以分别为红色激光与绿色激光。
可以理解，如前所述，所述第一光可以展示的色域范围为第一色域范围F1，如图7所示，所述第一色域范围F1可以是DCI色域范围，如色域范围DCI-P3，因此若待显示图像为第一色域范围F1的图像，所述第二光可以为0，仅调制所述第一光即可展示所述第一色域范围F1的图像。进一步，所述第一光中，由于所述红色光与所述绿色光为荧光，而所述第二光包括红色激光及绿色激光，因此所述第二光的激光可以展示的色域范围宽于所述第一光中的荧光可以展示的色域范围，具体地，所述第一光与所述第二光可以共同展示超出所述第一色域范围的图像，具体地，通过调制所述第一光中蓝色激光与所述第二光的红绿激光可以展示色域位于第二色域范围F2边界线上的图像（此时所述第一光中的红绿荧光可以为0），其中所述第二色域范围F2覆盖所述第一色域范围F1且具有超出所述第一色域范围F1的部分，所述第二色域范围F2可以为REC色域范围，如色域范围REC.2020；进一步地，对于色域位于所述第一色域范围F1的边界线与所述第二色域范围F2的边界线的图像，可以通过调制所述第一光中的蓝色激光、红绿荧光与所述第二光中的红绿激光共同展示，所述第一光中的蓝色激光、红绿荧光与所述第二光中的红绿激光可以均不为0。
所述图像数据处理模块620用于接收一幅待显示图像的原始图像数据，该幅待显示图像的原始图像数据是基于所述第二色域范围F2的图像数据且包括各像素m种颜色的原始控制信号值，所述图像数据处理模块620还用于将该幅待显示图像的原始图像数据的各像素的m种颜色的原始控制信号值映射为m n种颜色的校正控制信号值从而获得该幅待显示图像的校正图像数据。具体地，所述校正图像数据中，各像素的m n种颜色的校正控制信号值包括对应所述第一光的m个校正控制信号值及对应所述第二光的n个校正控制信号值。
首先，可以理解，所述原始图像数据可以采用RGB编码、YUV编码等不同的编码格式，其中不同编码格式可以对应不同的颜色空间，本实施方式中，主要是将所述原始图像数据转换为由xyY色域坐标以CIE 1937标准定义的颜色空间的三刺激值X、Y、Z来计算校正控制信号值，具体来说，CIE 1937以一个三维向量定义了任意人眼可以分辨的绝对颜色和颜色的亮度，其不随色域的变换而变换，因此可以依据所述像素的原始控制信号值计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z与依据所述像素的第一校正控制信号值及第二校正控制信号值计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z相等的原理，依据每个像素的原始控制信号值计算对应的第一校正控制信号值及第二校正控制信号值。
举例来说，设每个像素的m种颜色的原始控制信号值为R、G、B，所述m个校正控制信号值为r、g、b，所述n个校正控制信号值为rl、gl，依据所述像素的原始控制信号值R、G、B计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z与依据所述像素的校正控制信号值r、g、b及rl、gl计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z相等的原理，所述图像数据处理模块将该幅图像的原始图像数据的各颜色的原始控制信号值R、G、B将映射为m n种颜色的校正控制信号值r、g、b、rl、gl从而获得该幅待显示图像的校正图像数据。
其中，将所述原始控制信号值R、G、B转换为校正控制信号值r、g、b、rl、gl的映射过程中，所述原始控制信号值R、G、B是已知的，藉由三刺激值的映射公式可以获得无数个r、g、b、rl、gl的解，此时，在保证r、g、b、rl、gl均在所述显示设备可以展示的0至M的最大灰阶范围内的基础上，选择rl2 gl2最小时的r、g、b、rl、gl的值作为所述校正控制信号值r、g、b、rl、gl，从而可以获得最适合的r、g、b、rl、gl值。同时，由于所述rl2 gl2最小，从而可以保证对应所述第二光的rl、gl较小，从而使用最少的第二光来实现所述图像的色域的展示，不仅准确还原图像，还可以减少所述第二光的使用，降低光源成本。
其中，以下主要对所述原始图像数据为RGB编码格式时，如何依据每个像素的m种颜色的原始控制信号值为R、G、B获得对应的校正控制信号值r、g、b、rl、gl进行详细说明。具体地，所述原始图像数据为RGB编码格式的图像数据时，所述m种颜色为红绿蓝三基色时，所述原始控制信号值R、G、B分别红色原始灰阶值R、绿色原始灰阶值G及蓝色原始灰阶值B，所述第一校正控制信号值为r、g、b分别为对应第一光的红色荧光的红色第一校正灰阶值r、对应第一光的绿色荧光的绿色第一校正灰阶值g、及对应第一光的蓝色激光的蓝色第一校正灰阶值b，所述第二校正控制信号值rl、gl分别为对应第二光的红色激光的红色第二校正灰阶值rl、对应第二光的绿色激光的绿色第二校正灰阶值gl。进一步地，所述显示设备中，所述原始灰阶值R、G、B与所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl可以均采用二进制编码格式，如N位的二进制编码，则所述显示设备各颜色可以展示的灰度级别M与所述二进制编码的位数N对应，即所述原始灰阶值R、G、B与所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl均在【0至M】的范围内，其中M=2N-1。举例来说，当N=8时，所述显示设备的灰度级别为256个，所述原始灰阶值R、G、B与所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl均在【0至255】的范围，其中灰阶值为0代表该颜色完全关闭，灰阶值255表示该颜色以最高亮度显示。
进一步地，根据所述原始图像数据的色域范围不同，RGB三基色也不同。本实施方式中，所述原始图像数据为第二色域范围F2的图像数据，设所述第二色域范围F2的三基色r0、g0、b0的色彩和亮度在在CIE 1937颜色空间的xyY色域坐标满足以下公式1。
（公式1）
可以理解，对于原始图像数据来说，所述第二色域范围F2是已知的，因此所述r0、g0、b0的xyY色域坐标也是已知的。当所述第二色域范围为REC 2020色域范围时，所述r0、g0、b0在CIE 1937颜色空间的xyY色域坐标分别为（0.708,0.292,0.2627），（0.17,0.797,0.6780），（0.131,0.046,0.0593）。
进一步地，将每个像素的各颜色的原始灰阶值（R,G,B）的转换到CIE 1937颜色空间中计算三刺激值（X,Y,Z）时，所述三刺激值（X,Y,Z）满足以下公式2。
（公式2）
其中，公式2中，如前所述，M为所述显示设备的灰度级别。进一步地，依据所述第二色域范围的三个基色r0、g0、b0的xyY色域坐标（参公式1）可知，所述矩阵C满足以下公式3。
（公式3）
进一步地，由于本发明显示设备使用了第一光的m种颜色光与第二光的n种颜色光的五基色系统，所述五基色和分别代表第一光中的红荧光、第一光中的绿荧光、第一光中的蓝激光、第二光中的红激光和第二光中的绿激光的色彩和亮度，所述五基色和在在CIE 1937颜色空间的xyY色域坐标满足以下公式4。
（公式4）
可以理解，CIE空间中的任意一颜色亮度可以有这五种基色光按亮度比例调制后合光而成，所述五基色和也可以是已知的，如依据所述光源装置610发出的所述第一光及所述第二光来确定。进一步地，依据每个像素的原始灰阶值R、G、B计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z与依据所述像素的第一校正灰阶值r、g、b及第二校正灰阶值rl、gl计算获得的所述像素的三刺激值X、Y、Z相等的原理，所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl满足以下公式5。
/M（公式5）
进一步地，按照公式4，所述转换矩阵满足以下公式6。
（公式6）
由于所述三刺激值X、Y、Z可以依据原始图像数据计算获得，所述转换矩阵也可以依据五基色和获得，因此，按照所述公式5，所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl实际上具有无穷多组解。要想实现唯一五基色对应的校正灰阶值r、g、b、rl、gl，对所述校正灰阶值r、g、b、rl、gl的求解，需要加入额外的限制。
具体地，在一种实施方式中，可以随机指定校正灰阶值r、g、b、rl、gl其中两个量的亮度，再求其他三个量的值。需要注意的是，五个控制信号的取值范围都在0和255之间，随机选取的两个值可能使得求解到的其余三个值超出取值的范围，所以随机选取的方法并不是最优选的实施方案。在另一种实施方式中，可以使得红绿激光的亮度平方和最低最小，即求。
首先，我们可以将公式（5）变换为以下公式7。
(公式7)
其中，参数A、B分别满足以下公式8与9。
(公式8)
(公式9)
进一步，为求解r，g，b，rl，gl，将公式7进行变换，可以获得以下公式10。
(公式10)
进一步地，最小，即需求解，也就是需求解。
定义函数，其中所述函数
(公式11)
进一步地，为求解函数，可使所述r，g，b的偏微分最小，即，所述r，g，b的偏微分。
(公式12)
更进一步地，将公式10中的矩阵进改写，可以得到以下公式13。
(公式13)
所述公式12则可改写为以下公式14。
(公式14)
其中，按照公式13，所述参数D与d分别满足以下公式15及公式16。
（公式15）
（公式16）
通过矩阵改写获得公式13，由于参数A、B可以通过公式4的五基色和的色域坐标xyZ及公式2的三刺激值XYZ计算获得，因此所述参数T及其参数t11、t12、t13、t14、t21、t22、t23、t24可以获知，进一步将参数数t11、t12、t13、t14、t21、t22、t23、t24代入公式15及公式16，可以获得参数D与d的数值，从而获得第一校正灰阶值r、g、b，然后将r、g、b的值带入公式7可以求得第二校正灰阶值rl和gl的值。如果色彩的颜色亮度超过了五基色色域所能表示的范围，则五基色的灰阶值会出现超出范围的数值，做简单截断即可，具体地，超过M的灰阶值以M代替，低于0的灰阶值以0代替。
由上述描述可知，所述图像数据处理模块620接收该幅图像的原始图像数据后，将每个像素的m种颜色的原始控制信号值R、G、B转换为对应的校正控制信号值r、g、b、rl、gl，从而获得所述校正图像数据，所述图像数据处理模块620还将所述校正图像数据提供至光调制装置630。
所述光调制装置630用于接收所述校正图像数据、依据所述校正图像数据的各像素的m n个校正控制信号值r、g、b、rl、gl调制所述第一光及第二光获得图像光。
所述光调制装置630包括第一空间光调制器631、第二空间光调制器632及第三空间光调制器633。所述第一光的m种颜色光及所述第二光的n种颜色光被划分为波长范围不同的第一波长范围的光、第二波长范围的光及第三波长范围的光。所述第一波长范围可以为红色光的波长范围，如620-750nm。所述第二波长范围可以为绿色光的波长范围，如495-570nm。所述第三波长范围可以为蓝色光的波长范围，如435nm-495nm。
所述第一空间光调制器631依据所述第一波长范围的光对应的校正控制信号值（如r、rl）调制所述第一波长范围的光（如红色光）产生第一图像光，所述第二空间光调制器632依据所述第二波长范围的光对应的校正控制信号值（如g、gl）调制所述第二波长范围的光（如绿色光）产生第二图像光，所述第三空间光调制器633依据所述第三波长范围的光对应的校正控制信号值（如b）调制所述第三波长范围的光（如蓝色光）产生第三图像光。所述光调制装置630产生的所述第一图像光、所述第二图像光及所述第三图像光可以经由图像合成装置640合成以显示该幅图像。可以理解，所述第一空间光调制器631与所述第二空间光调制器632可以为DMD空间光调制器、Lcos空间光调制器及LCD空间光调制器等。
在一种实施例中，所述m可以为3，所述n可以为2，所述第一光包括第一颜色光、第二颜色光及第三颜色光，所述第二光包括第一颜色光及第二颜色光，如前所述，所述校正控制信号值包括对应所述第一光的第一颜色光的校正控制信号值r、对应所述第一光的第二颜色光的校正控制信号值g、对应所述第一光的第三颜色光的控制信号值b、对应所述第二光的第一颜色光的校正控制信号值rl、及对应所述第二光的第二颜色光的校正控制信号值gl，所述第一空间光调制器631用于依据所述对应所述第一光的第一颜色光的校正控制信号值r调制所述第一光的第一颜色光、以及依据对应所述第二光的第一颜色光的校正控制信号值rl调制所述第二光的第一颜色光以产生所述第一图像光。所述第二空间光调制器632用于依据所述对应所述第一光的第二颜色光的校正控制信号值g调制所述第一光的第二颜色光、依据所述对应所述第二光的第二颜色光的校正控制信号值gl调制所述第二光的第二颜色光。所述第三空间光调制器633用于依据所述第一光的第三颜色光对应的校正控制信号值b调制所述第一光的第三颜色光以产生所述第二图像光。
其中，所述第一颜色光、第二颜色光、第三颜色光、可以依次为红色光、绿色光及蓝色光，所述第一光的第一颜色光、第二颜色光、第三颜色光分别为红色荧光、绿色荧光及蓝色激光。所述第二光的第一颜色光、第二颜色光分别为红色激光及绿色激光。
请参阅图8，图8是图6所述显示设备600的三个空间光调制器631、632、633的调制时序图。该幅图像的调制时间T1划分为第一时间段t1及第二时间段t2，所述第一空间光调制器631在所述第一时间段t1调制所述第二光的第一颜色光以及在所述第二时间段t2调制所述第一光的第一颜色光，所述第二空间光调制器631在所述第一时间段t1调制所述第二光的第二颜色光及在所述第二时间段t2调制所述第一光的第一颜色光，所述第三空间光调制器633在该幅图像的调制时间T1调制所述第一光的第三颜色光。本实施方式中，所述第一时间段t1小于所述第二时间段t2。
请参阅图9，图9是图6所示显示设备600的光源装置610、光调制装置630及图像合成装置640的具体结构示意图。具体地，在图9所示实施例中，所述光源装置610包括第一光源611、第二光源612、第一分光元件618a、第二分光元件618b、第一合光元件617a、第二合光元件617b及分光合光元件617c。其中，第一分光元件618a、第二分光元件618b、第一合光元件617a、第二合光元件617b及分光合光元件617c可以均为波长分光/合光元件，如波长分光/合光膜片。
所述第一光源611用于发出所述第一光，所述第二光源612用于发出所述第二光，所述第一光源611包括激发光源613及波长转换装置614，所述激发光源613发出激发光，所述波长转换装置614具有荧光材料且用于接收所述激发光并发出所述第一光，所述第一光包括荧光，所述第二光源612包括激光光源，所述第二光包括激光。
所述激发光源613为激光光源，所述激发光为蓝色激光，所述波长转换装置614用于接收所述激发光并将所述激发光中的一部分转换为所述荧光、以及将所述激发光中的另一部分及所述荧光作为所述第一光，所述荧光包括红色光及绿色光；所述第二光源612包括第一激光光源615及第二激光光源616，所述第二光包括第一激光及第二激光，所述第一激光为红色激光且所述第二激光为绿色激光或者所述第一激光为绿色激光且所述第二激光为红色激光。
所述第一合光元件617a将所述激发光源发出的激发光与所述红色激光及绿色激光中的一种进行合光，所述第二合光元件617b用于将所述第一合光元件617a发出的光与所述红色激光及绿色激光中的另外一种进行合光并将所述合光后的激发光、红色激光及绿色激光经由所述分光合光元件617c引导至所述波长转换装置。
所述第一分光元件617c接收所述第二合光元件617b发出的所述第一光及所述第二光并将所述第一波长范围的光与所述第二及第三波长范围的光分光，所述第一波长范围的光被引导至所述第一空间光调制器631，所述第二及第三波长范围的光被引导至所述第二分光元件618b，所述第二分光元件618b接收所述第一分光元件618a发出的所述第二及第三波长范围的光并将所述第二及第三波长范围的光分光，所述第二波长范围的光被引导至所述第二空间光调制器632，所述第三波长范围的光被引导至所述第三空间光调制器633。
进一步地，请参阅图10、图11及图12，图10是所述分光合光元件617c的平面结构示意图，图11是所述分光合光元件617c工作时的光路示意图，图12是所述波长转换装置614的结构示意图。本实施方式中，所述分光合光元件617c包括第一区域617d及第二区域617e。所述第一区域617d接收所述第二合光元件617b发出的所述激发光、所述第一激光及第二激光并将所述激发光、所述第一激光及第二激光透射至所述波长转换装置614。所述第一区域617d位于所述第二区域617e的中心。所述波长转换装置614与所述分光合光元件之间还可以设置有透镜，用于对所述波长转换装置614发出的光进行准直。
所述波长转换装置614包括具有荧光材料的荧光区域614a及散射区域614b，所述荧光区域614a、所述散射区域614b沿圆周方向排列，所述散射区域在第一时段t1接收所述激发光、所述红色激光及所述绿色激光并将所述激发光、所述红色激光及所述绿色激光散射后发出，所述荧光区域614a在第二时段t2接收所述激发光并将所述激发光中的第一部分光转换为所述荧光并发出所述激发光中第二部分光及所述荧光，所述第一时段t1的激发光及所述第二时段的第二部分光共同作为所述第一光的第三颜色光。
所述波长转换装置614旋转一周的时间为该幅画面的调制时间T1，在第一时间段t1，所述激发光源613、所述第一激光光源615及所述第二激光光源616开启，所述激发光、所述第一激光及所述第二激光被引导至所述散射区域614b，所述散射区域614b将所述激发光、所述第一激光及所述第二激光反射至所述第二区域617e，所述第二区域617e将所述激发光、所述第一激光及所述第二激光反射至所述第一分光元件618a，所述第一分光元件618a将所述激发光、所述第一、第二激光进行分光，从而将所述第一激光经由引导元件618c引导至所述第一空间光调制器631以及将所述第二激光及所述激发光引导至所述第二分光元件618b。所述第二分光元件618b进一步将所述第二激光及激发光进行分光，并将所述第二激光提供至所述第二空间光调制器632，以及将所述激发光经由引导元件618c提供至所述第三空间光调制器633。
在第二时间段t2，所述激发光源613开启，所述第一激光光源615及所述第二激光光源616开启，所述第一激光光源615及所述第二激光光源616关闭，所述激发光被引导至所述荧光区域614b，所述荧光区域614b依据一部分激发光产生荧光并将所述荧光及另一部分激发光经由所述分光合光元件617c提供至所述第一分光元件618a，所述第一分光元件618a将所述激发光与所述荧光进行分光，从而将所述荧光中的第一颜色光经由引导元件618c引导至所述第一空间光调制器631以及将所述激发光与所述荧光中的第二颜色光引导至所述第二分光元件。所述第二分光元件618b进一步将所述激发光与所述荧光中的第二颜色光进行分光，并将所述荧光中的第二颜色光提供至所述第二空间光调制器632，以及将所述激发光经由引导元件618c提供至所述第三空间光调制器633。
与现有技术相比较，本发明显示设备600中，由于增加所述第二光，并且还将该幅图像的原始图像数据转换为分别对应所述第一光及第二光的m n个校正控制信号值，进而依据所述m n个第二校正控制信号值分别调制所述第一光与所述第二光可以获得第一图像光及第二图像光，可以实现宽色域的图像数据的显示，而且可以保证显示图像的准确还原，所述显示设备600的色域较宽、显示效果较好。此外，通过三个空间光调制器调制不同波长范围的光，三个空间光调制器可以同时工作，从而减少图像调制时间，而且通过波长分光的方式就可以实现，也使得所述显示设备较为实用。
进一步地，在计算所述校正控制信号值r、g、b、rl、gl时，通过使得所述取rl2 gl2最小时的r、g、b、rl、gl各数据值，可以使得对所述rl、gl对应的红色激光与绿色激光的使用较少，进而降低光源成本。更进一步地，对于采用本发明所述的显示设备600，能够通过加入少量红、绿激光以达到REC 2020的色域范围。请参阅图13，图13是图6所示显示设备的技术色域和色彩体积扩展示意图。如图13所示，通过加入5%亮度的绿色激光和红色激光，能够将色域扩展到Rec.2020的范围，其中，图13所示的外围阴影区域为扩展的色域范围，因此所述显示设备600及采用所述显示方法的显示设备的显示效果较好。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明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，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
本文用于企业家、创业者技术爱好者查询，结果仅供参考。
