基于时间域的多分区光源投影装置、系统及控制方法与流程

1.本发明涉及投影技术领域，更具体地说，涉及一种基于时间域的多分区光源投影装置、系统及控制方法。


背景技术：

2.随着投影技术的发展,液晶面板不断的更新,光源亮度的不断提升,声音也越做越好,体验感明显有很大提高，越来越多的投影走进千家万户。单光源投影的实现原理为光源通过屏及特定光路路径，最后再通过镜头把图像投射到幕布上。单光源的特性是离光源越近则越亮，所以普通的单光源投影都是中间亮，四周相对较暗，画面亮度不能做到均匀；投影画面也是通过各种光学特效透镜阵列和彩色液晶面板来获得，工作过程中，单光源需保持常亮，常亮的光源暗场时很难做到绝对的黑，所以不能完全真实地还原图像，对比度有待提高，且功耗也是恒定的；同时单光源投影在生产组装和使用中，如有灰尘落在屏或是光路器件上，画面则会出现明显的黑点。为此,通过优化光源来解决上述问题显得尤为重要。
3.目前市面投影装置根据成像原理分为三种，一种是单光源配单片彩色液晶投影技术，通过单独一个白色超亮光源穿过一片彩色液晶屏，通过各种光学器件，再成像出来。第二种是三个光源配三片单色液晶屏，通过红绿蓝三种颜色的光源分别照射在三个单色液晶屏来获得红，绿，蓝三种颜色的画面，再利用透镜阵列成像。第三种是采用美国ti公司的dlp模式，由红，绿，蓝三灯通过dmd来成像，或者通过色轮把白色光源分成红绿蓝三种颜色的光源，再同步通过dmd来成像。单光源配单片液晶屏式投影近年在亮度和分辨率上有明显提升，由于价格便宜，市场占有率大，增长也很快，但在画面亮度的均匀性上没有明显的提升，一直都是中间亮，四周相对较暗，聚焦也比较难调好，再者，在工作过程中，单光源需保持常亮，常亮的光源暗场时很难做到绝对的黑(一般暗场都为深灰和浅灰)，对比度也不理想；加工和使用过程中，如有灰尘落在屏或是光路器件上，比较难清理等；同时彩色液晶面板的透光率很低，只能通过增加光源功率才能提升整个投影装置的亮度，但同时带来了功耗的增加以及温度的巨幅提升。dlp模式的三灯虽然在画面亮度均匀性和聚焦上有相对较好的体验，但在价格和对比度上还是硬伤，且灰尘对画面黑点的影响较大，对生产环境要求较高；除此之外，激光光源相对效果较好，但成本很高。三片液晶屏式投影，成本高，光路设计也难，同时专利在外国人手中，容易被卡脖子。因此，发明一种国产自主可控、可靠的对比度好，亮度高且功耗合理的新型光源的投影装置是该领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于时间域的多分区光源投影装置，还提供了一种基于时间域的多分区光源投影系统及一种基于时间域的多分区光源投影控制方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.构造一种基于时间域的多分区光源投影装置，其中，包括多分区光源板模组和多
分区光源控制板；
7.所述多分区光源板模组包括基板，所述基板上设置有灯珠阵列，构成所述灯珠阵列的最小灯珠单元包含有红绿蓝三种颜色的灯珠；
8.所述多分区光源控制板，接收数字信号并将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的rgb数据以及视频同步信号；根据视频同步信号生成每帧画面内的像素控制信号；将多分区光源板模组的整面光源分割成若干个光源区域，分析每个像素的rgb数据，计算整个视频画面中各个区域的最佳亮度数据，依据最佳亮度数据控制所对应的各个光源区域的输出功率；对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度进行增强控制；将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理，将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理,将像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠，即液晶面板分别显示rgb的每一帧画面的同时，多分区光源板模组上的rgb灯珠也按照同样的颜色进行开关及亮度的精准控制。
9.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其中，所述多分区光源投影装置还包括前透镜组、光栅和后透镜组，所述多分区光源板模组、前透镜组、光栅和后透镜组依次设置；
10.所述前透镜组，用于对多分区光源板模组发出光线进行光线准直匀光处理；
11.所述光栅，用于滤除与光路不平行的光线；
12.所述后透镜组，用于对经过光栅的光进行扩散处理。
13.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其中，所述多分区光源投影装置还包括单色液晶面板，所述后透镜组和所述单色液晶面板依次设置。
14.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其中，所述多分区光源投影装置还包括菲涅尔透镜及镜头，所述单色液晶面板、所述菲涅尔透镜及所述镜头依次设置。
15.一种基于时间域的多分区光源投影系统，应用于如上述的基于时间域的多分区光源投影装置，其中，包括信号接收模块、像素控制信号生成模块、初始亮度计算模块、暗区域增强模块、空间滤波模块、时间滤波模块、功率控制模块和信号发送模块；
16.所述信号接收模块，用于接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；
17.所述像素控制信号生成模块，用于根据所述信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；
18.所述初始亮度计算模块，用于计算多分区光源板模组中各个独立光源区域的初始亮度；
19.所述暗区域增强模块，用于实现多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；
20.所述空间滤波模块，用于实现多分区光源板模组中各个区域的空间滤波控制，以实现光源源亮度在空间域上的平滑过渡；
21.所述时间滤波模块，用于实现多分区光源板模组中各个区域的时间滤波控制以实现光源源亮度在时间域上的平滑过渡；
22.所述功率控制模块，用于控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率以达
到想要的亮度；
23.所述信号发送模块，用于将包含各个像素的红绿蓝数据的一帧视频场数据转换成包含各个像素的红色数据一帧、绿色数据一帧、蓝色数据一帧的视频场数据，将三帧不同颜色的视频场数据以及同步控制信号依次顺序传送到单色液晶面板，此同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠。
24.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影系统，其中，所述数字信号的格式为rgb、lvds、edp、v-by-one或mipi。
25.一种基于时间域的多分区光源投影控制方法，应用于如上述的基于时间域的多分区光源投影装置，其中，包括以下步骤：
26.接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；
27.根据信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；
28.分析rgb数据，依据所述像素控制信号计算多分区光源板模组中各个光源区域的初始亮度；
29.将整面光源分割成若干个光源区域，依据初始亮度控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率；
30.对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；
31.将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；
32.将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理；
33.将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理；
34.将像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠。
35.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其中，所述将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理包括方法：
36.将并行数据转换成串行数据发送到分区光源控制模块；
37.对分区光源控制模块中各个像素区域的空间滤波控制，其中，各个像素区域与多分区光源板模组中各个光源区域相对应；
38.对液晶面板中各帧视频画面的时间滤波控制以实现视频画面的平滑过渡。
39.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其中，空间滤波控制依据公式：
40.l
sf
(n)＝max(l
ben
(n)，{l
ben
(m)-t
sf
|∈φ(n)})；
41.l
sf
(n)表示第n个分区的空间滤波的结果，l
ben
(n)为第n个分区的亮度增强值，l
ben
(m)为第m个分区的亮度增强值；t
sf
为一个用来控制滤波平滑度的预定义参数；φ(n)是一个以第n个分区为中心，大小为3x3的邻域。
42.本发明所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其中，时间滤波控制依据公式：
43.44.其中表示时间滤波的输出，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；表示当前帧分区亮度值；表示前一帧分区亮度值；参数r(0＜r≤1)控制滤波的平滑度，r越小，滤波越平滑，会观察到更少的画面抖动；
45.r的计算公式如下：
[0046][0047]
其中t
tf
是控制滤波器形状的预定义参数，p
mean
是一帧画面中所有像素的归一化平均像素值，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；和表示当前帧和前一帧的归一化平均像素值。
[0048]
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种全新的光源投影模式，创新性的将分区背光控制技术与灯珠色彩的时间域控制技术进行有机结合，相比传统的单光源方案加彩色液晶面板方案，在同样功率下，本方案的亮度的理论值可提升2-3倍，对比度可提升百分之五十以上，色域可提升百分之二十以上，实现打破三片液晶屏式投影的技术封锁的目的。
附图说明
[0049]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
[0050]
图1是本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影装置结构爆炸图；
[0051]
图2是本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影装置时间域原理示意图；
[0052]
图3是本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影控制系统原理框图；
[0053]
图4是本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影控制方法流程图；
[0054]
图5是本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影控制方法若干个光源区域的分割示意图。
具体实施方式
[0055]
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0056]
本发明较佳实施例的基于时间域的多分区光源投影装置，如图1所示，同时参阅图2，包括多分区光源板模组2和多分区光源控制板11；
[0057]
多分区光源板模组2包括基板，基板上设置有灯珠阵列，构成灯珠阵列的最小灯珠单元包含有红绿蓝三种颜色的灯珠；
[0058]
多分区光源控制板11，接收数字信号并将数字信号中的数据转换成视频画面中的
每个像素的rgb数据以及视频同步信号；根据视频同步信号生成每帧画面内的像素控制信号；将多分区光源板模组的整面光源分割成若干个光源区域，分析每个像素的rgb数据，计算整个视频画面中各个区域的最佳亮度数据，依据最佳亮度数据控制所对应的各个光源区域的输出功率；对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度进行增强控制；将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理，将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理,将像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠，即液晶面板分别显示rgb的每一帧画面的同时，多分区光源板模组上的rgb灯珠也按照同样的颜色进行开关及亮度的精准控制；
[0059]
本发明提供了一种全新的光源投影模式，创新性的将分区背光控制技术与灯珠色彩的时间域控制技术进行有机结合，相比传统的单光源方案加彩色液晶面板方案，在同样功率下，本方案的亮度的理论值可提升2-3倍，对比度可提升百分之五十以上，色域可提升百分之二十以上，实现打破三片液晶屏式投影的技术封锁的目的。
[0060]
如图2所示，时间域方法说明如下：采用按时间顺序同步显示r、g、b三个场，利用人眼视觉残留特性，构建出全彩的画面；r、g、b三个视频场分时显示，任一颜色场的显示时间为正常一个视频场时间的1/3，如显示画面为60hz的场频，r、g、b三个颜色在一秒钟内分别显示60帧画面，成为180hz场频；
[0061]
优选的，多分区光源投影装置还包括依次设置的前透镜组5、光栅3、后透镜组6、单色液晶面板7、菲涅尔透镜8及镜头10(根据需要，还可以增加反射镜9)；多分区光源板模组2发出的光源通过前透镜组5进行光线准直匀光处理，再经光栅3滤除与光路不平行的光线，增亮增光的提升光的利用率，再由后透镜组6对经过光栅的光进行扩散处理，消除相邻光源区域的边界黑暗区域，在通过单色液晶面板7后，经由菲涅尔透镜，最后通过镜头10投射影像；
[0062]
多分区光源板模组为多光源设置，以实现整面发光以及各个区又可独立发光的需求；散热器模组与多分区光源板模组组装成一个整体，以实现多分区光源板模组及多分区光源控制板的散热，保证多分区光源板模组及多分区光源控制板的可靠运行；分区光源控制板用于实现所述多分区光源板模组上各个光源区域的精细开关控制，从而实现视频画面中各区域的亮度要求，以达到不同的显示效果；较佳的，还可以在配置散热模组1(4为与其配合的风机)对多分区光源板模组2进行散热。
[0063]
多分区光源板模组2包括灯珠阵列及基板；灯珠阵列固定在基板上，基板的背面整面涂抹有导热硅脂。在本实施例中，基板设置为铝基板。
[0064]
在另一个优选地实施例中，基板可以设置为铜基板、玻纤布基板、合成纤维布基板、无纺布基板、复合基板等材质，在此不作具体限定；
[0065]
本技术将投影装置的光源做成密布于光源板上的rgb颜色的多分区光源，以达到光源板整面都能发光且形成各种颜色的效果，并针对密布于光源板上的多光源实现精确且独立的控制亮度或是开关；光源由于是多分区设置，每个分区的光源都是弱电流驱动，有效的降低功耗和温度；液晶面板采用单色，可以大幅度提升光的穿透率，同时降低成本。从而，采用上述技术手段，可以使投影装置有画面亮度均匀、对比度增强、增强色域、提升亮度、降功耗、温度低的优点。
[0066]
一种基于时间域的多分区光源投影系统，应用于如上述的基于时间域的多分区光源投影装置，如图3所示，包括信号接收模块100、像素控制信号生成模块101、初始亮度计算模块102、暗区域增强模块103、空间滤波模块104、时间滤波模块105、功率控制模块106和信号发送模块107；
[0067]
信号接收模块100，用于接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；
[0068]
优选的，数字信号的格式可为rgb、lvds、edp、v-by-one、mipi等；
[0069]
像素控制信号生成模块101，用于根据信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；
[0070]
初始亮度计算模块102，用于计算多分区光源板模组中各个独立光源区域的初始亮度；
[0071]
暗区域增强模块103，用于实现多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；
[0072]
空间滤波模块104，用于实现多分区光源板模组中各个区域的空间滤波控制，以实现光源源亮度在空间域上的平滑过渡；
[0073]
时间滤波模块105，用于实现多分区光源板模组中各个区域的时间滤波控制以实现光源源亮度在时间域上的平滑过渡；
[0074]
功率控制模块106，用于控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率以达到想要的亮度；
[0075]
信号发送模块107，用于将包含各个像素的红绿蓝数据的一帧视频场数据转换成包含各个像素的红色数据一帧、绿色数据一帧、蓝色数据一帧的视频场数据，将三帧不同颜色的视频场数据以及同步控制信号依次顺序传送到单色液晶面板，像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠；
[0076]
上述各模块运行原理为：接收数字信号并将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的rgb数据以及视频同步信号；根据视频同步信号生成每帧画面内的像素控制信号；将多分区光源板模组的整面光源分割成若干个光源区域，分析每个像素的rgb数据，计算整个视频画面中各个区域的最佳亮度数据，依据最佳亮度数据控制所对应的各个光源区域的输出功率；对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度进行增强控制；将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理，将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理；像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠，既液晶面板分别显示rgb的每一帧画面的同时，多分区光源板模组上的rgb灯珠也按照同样的颜色进行开关及亮度的精准控制。
[0077]
一种基于时间域的多分区光源投影控制方法，应用于如上述的基于时间域的多分区光源投影装置，如图4所示，方法包括步骤：
[0078]
s01：接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；
[0079]
以lvds信号为例，输入的lvds信号为：系统时钟sys_clk、全局复位reset、lvds差分时钟信号clk_p、clk_n、lvds差分数据信号lane0_p/n～lane3_p/n；输出信号为：行同步信号hsync、场同步信号vsync、数据使能信号de、像素时钟信号rx_clock、8位红色数据red
[7:0]、8位绿色数据green[7:0]、8位蓝色数据blue[7:0]。可以理解的是，当数字信号格式为edp信号或者v-by-one信号或mipi信号等数字信号时，处理流程大致相同，在此不再赘述；
[0080]
s02：根据信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；
[0081]
根据输出的vsync(场同步信号)，hsync(行同步信号)，den(数据使能信号)这三个视频同步信号，生成hstart，hend，vstart，vend，valid这五个像素控制信号；
[0082]
s03：分析rgb数据，依据像素控制信号计算多分区光源板模组中各个光源区域的初始亮度；
[0083]
具体地，多分区光源板模组中各个光源区域的初始亮度的计算可以通过现有技术实现，在此不作具体限定；
[0084]
s04：将整面光源分割成若干个光源区域，依据初始亮度控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率；
[0085]
请参阅图5，图5为本技术提供的一种将整面光源分割成若干个光源区域的分割示意图。
[0086]
具体地，在本实施例中，将完整的面光源转换成若干个分区光源；通过计算分析不同分区显示的画面得到最佳的亮度数据，再把亮度数据转换成驱动电流值，驱动电流值再给到所属对应分区的光源驱动芯片得到想要的实际亮度；通过尽量多的分区光源，在同一画面上的不同区域显示不同的亮度，轻易可以达到两三千以上的超高对比度。可以理解的是，面光源的分区数量可根据需要设置在此不作具体限定；
[0087]
具体地，本技术先设定一个阈值mid和一个最大平均亮度值upper_bound。光源区域的平均亮度小于mid时，亮度按原值输出，超过mid时，分段调整输出值，在此不作具体限定；
[0088]
s05：对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；
[0089]
具体地，在本实施例中，需要对暗光源区域进行判断，当某一暗光源区域被判定为暗光源区域时则对暗光源区域的亮度增强控制。可以理解的是，对暗光源区域进行判断通过现有技术实现，在此不作具体限定；
[0090]
s06：将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；
[0091]
s07：将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理，将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理，同时多分区光源板模组上的rgb灯珠也按此顺序同步开关及亮度精准控制；
[0092]
其中，将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理包括方法：
[0093]
将并行数据转换成串行数据发送到分区光源控制模块；
[0094]
对分区光源控制模块中各个像素区域的空间滤波控制，各个像素区域与多分区光源板模组中各个光源区域相对应；
[0095]
对液晶面板中各帧视频画面的时间滤波控制以实现视频画面的平滑过渡。
[0096]
优选的，空间滤波控制依据公式：
[0097]
l
sf
(n)＝max(l
be
n(n)，{l
ben
(m)-t
sf
|m∈φ(n)})；
[0098]
l
sf
(n)表示第n个分区的空间滤波的结果，l
ben
(n)为第n个分区的亮度增强值，l
ben
(m)为第m个分区的亮度增强值；t
sf
为一个用来控制滤波平滑度的预定义参数；φ(n)是一个以第n个分区为中心，大小为3x3的邻域。
[0099]
优选的，时间滤波控制依据公式：
[0100][0101]
其中表示时间滤波的输出，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；表示当前帧分区亮度值；表示前一帧分区亮度值；参数r(0＜r≤1)控制滤波的平滑度，r越小，滤波越平滑，会观察到更少的画面抖动；
[0102]
r的计算公式如下：
[0103][0104]
其中t
tf
是控制滤波器形状的预定义参数，p
mean
是一帧画面中所有像素的归一化平均像素值，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；和表示当前帧和前一帧的归一化平均像素值。
[0105]
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，包括多分区光源板模组和多分区光源控制板；所述多分区光源板模组包括基板，所述基板上设置有灯珠阵列，构成所述灯珠阵列的最小灯珠单元包含有红绿蓝三种颜色的灯珠；所述多分区光源控制板，接收数字信号并将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的rgb数据以及视频同步信号；根据视频同步信号生成每帧画面内的像素控制信号；将多分区光源板模组的整面光源分割成若干个光源区域，分析每个像素的rgb数据，计算整个视频画面中各个区域的最佳亮度数据，依据最佳亮度数据控制所对应的各个光源区域的输出功率；对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度进行增强控制；将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理，将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理,将像素控制信号中的同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠，即液晶面板分别显示rgb的每一帧画面的同时，多分区光源板模组上的rgb灯珠也按照同样的颜色进行开关及亮度的精准控制。2.根据权利要求1所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，所述多分区光源投影装置还包括前透镜组、光栅和后透镜组，所述多分区光源板模组、前透镜组、光栅和后透镜组依次设置；所述前透镜组，用于对多分区光源板模组发出光线进行光线准直匀光处理；所述光栅，用于滤除与光路不平行的光线；所述后透镜组，用于对经过光栅的光进行扩散处理。3.根据权利要求2所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，所述多分区光源投影装置还包括单色液晶面板，所述后透镜组和所述单色液晶面板依次设置。4.根据权利要求3所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，所述多分区光源投影装置还包括菲涅尔透镜及镜头，所述单色液晶面板、所述菲涅尔透镜及所述镜头依次设置。5.一种基于时间域的多分区光源投影系统，应用于如权利要求1-4任一所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，包括信号接收模块、像素控制信号生成模块、初始亮度计算模块、暗区域增强模块、空间滤波模块、时间滤波模块、功率控制模块和信号发送模块；所述信号接收模块，用于接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；所述像素控制信号生成模块，用于根据所述信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；所述初始亮度计算模块，用于计算多分区光源板模组中各个独立光源区域的初始亮度；所述暗区域增强模块，用于实现多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；所述空间滤波模块，用于实现多分区光源板模组中各个区域的空间滤波控制，以实现光源源亮度在空间域上的平滑过渡；所述时间滤波模块，用于实现多分区光源板模组中各个区域的时间滤波控制以实现光
源源亮度在时间域上的平滑过渡；所述功率控制模块，用于控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率以达到想要的亮度；所述信号发送模块，用于将包含各个像素的红绿蓝数据的一帧视频场数据转换成包含各个像素的红色数据一帧、绿色数据一帧、蓝色数据一帧的视频场数据，将三帧不同颜色的视频场数据以及同步控制信号依次顺序传送到单色液晶面板，此同步控制信号也同时控制多分区光源板模组上的rgb灯珠。6.根据权利要求5所述的基于时间域的多分区光源投影系统，其特征在于，所述数字信号的格式为rgb、lvds、edp、v-by-one或mipi。7.一种基于时间域的多分区光源投影控制方法，应用于如权利要求1-4任一所述的基于时间域的多分区光源投影装置，其特征在于，包括以下步骤：接收数字信号，将数字信号中的数据转换成视频画面中的每个像素的最基础的rgb数据以及视频同步信号；根据信号接收模块输出的视频同步信号，生成每帧画面内的像素控制信号；分析rgb数据，依据所述像素控制信号计算多分区光源板模组中各个光源区域的初始亮度；将整面光源分割成若干个光源区域，依据初始亮度控制多分区光源板模组中各个光源区域的输出功率；对多分区光源板模组中暗光源区域的亮度增强控制；将输出功率的相关数据传输到各个所属分区的光源驱动芯片进行驱动控制以得到最终的实际亮度；将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理；将像素的rgb显示数据依据红绿蓝的顺序，依次传输到单色液晶面板进行数据处理，同时多分区光源板模组上的rgb灯珠也按此顺序同步开关及亮度精准控制。8.根据权利要求7所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其特征在于，所述将像素控制信号传输到液晶面板进行数据处理包括方法：将并行数据转换成串行数据发送到分区光源控制模块；对分区光源控制模块中各个像素区域的空间滤波控制，其中，各个像素区域与多分区光源板模组中各个光源区域相对应；对液晶面板中各帧视频画面的时间滤波控制以实现视频画面的平滑过渡。9.根据权利要求8所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其特征在于，空间滤波控制依据公式：l
sf
(n)＝max(l
ben
(n),{l
ben
(m)-t
sf
|m∈φ(n)})；l
sf
(n)表示第n个分区的空间滤波的结果，l
ben
(n)为第n个分区的亮度增强值，l
ben
(m)为第m个分区的亮度增强值；t
sf
为一个用来控制滤波平滑度的预定义参数；φ(n)是一个以第n个分区为中心，大小为3x3的邻域。10.根据权利要求8所述的基于时间域的多分区光源投影控制方法，其特征在于，时间滤波控制依据公式：
其中表示时间滤波的输出，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；表示当前帧分区亮度值；表示前一帧分区亮度值；参数r(0＜r≤1)控制滤波的平滑度，r越小，滤波越平滑，会观察到更少的画面抖动；r的计算公式如下：其中t
tf
是控制滤波器形状的预定义参数，p
mean
是一帧画面中所有像素的归一化平均像素值，(k)和(k-1)分别表示当前帧和前一帧；和表示当前帧和前一帧的归一化平均像素值。

技术总结
本发明涉及基于时间域的多分区光源投影装置、系统及控制方法，装置包括多分区光源板模组和多分区光源控制板；多分区光源板模组包括基板，基板上设置有灯珠阵列，构成灯珠阵列的最小灯珠单元包含有红绿蓝三种颜色的灯珠；实现多分区光源板模组上各个光源区域的精细开关控制；本发明提供了一种全新的光源投影模式，创新性的将分区背光控制技术与灯珠色彩的时间域控制技术进行有机结合，相比传统的单光源方案加彩色液晶面板方案，在同样功率下，本方案的亮度的理论值可提升2-3倍，对比度可提升百分之五十以上，色域可提升百分之二十以上，实现打破三片液晶屏式投影的技术封锁的目的。的。的。


技术研发人员：赵继东 孙铭梁 胡杨 唐昕
受保护的技术使用者：深圳市龙源智慧显控有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/9