專利名稱：Lcd視頻圖像投影機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光、機、電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及采用光、機、電一體化技術(shù)的LCD視頻圖像投影機。
投影技術(shù)的發(fā)展隨電子、光學(xué)技術(shù)的進步，投影設(shè)備發(fā)展得很快。如背投式投影機設(shè)備，液晶顯示投影設(shè)備等。又如申請?zhí)枮椤?6235750.2”，名稱為“視頻投影機”，申請?zhí)枮椤?9210254”，名稱為“液晶投影顯示裝置”等投影設(shè)備，都有著一定的特點。名稱為“液晶投影顯示裝置”的投影設(shè)備，是由光源、液晶驅(qū)動及視頻電路、放大透鏡，液晶顯示等組成，這種顯示裝置成本低，亮度也較高，但由于該顯示器是采用液晶顯示器顯示，相對來說顯示屏的大小、距離、方便成度等都存在有一定的不足?？傮w來說，已有技術(shù)的投影機，還存在有成像亮度差，清晰度不夠，投影效率低，對環(huán)境要求高等方面的不足。
本實用新型的目的是針對以上技術(shù)的不足，設(shè)計一種采用高亮度冷光源照明系統(tǒng)，可外接多種視頻源，具有畫中畫、梯形校正、電源智能管理、數(shù)碼調(diào)焦、局部放大等功能，且畫面清晰穩(wěn)定，投影效率高，對環(huán)境要求低的LCD視頻圖像投影機。
本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)LCD視頻圖像投影機，包括控制電路、光學(xué)系統(tǒng)及殼體?？刂齐娐返妮斎虢涌趩卧娔X模擬RGB輸入接口電路、復(fù)合視頻端子輸入電路及TMDS信號輸入接口，分別通過RGB視頻捕捉電路、視頻解碼電路及TMDS接收電路將信號送至視頻數(shù)字處理中心進行處理。輸入信號直接或經(jīng)過YPbPr信號轉(zhuǎn)換電路或YUV信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為RGB信號，轉(zhuǎn)換后的RGB信號送至圖像視頻數(shù)字處理電路處理，其中包括自動圖像優(yōu)化及幀率轉(zhuǎn)換。經(jīng)圖像視頻數(shù)字處理電路處理的信號再經(jīng)圖像數(shù)字信號輸出電路輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)LCD驅(qū)動電路送至LCD模板電路顯示。微處理器CPU分別接微處理器控制電路、音頻放大電路，受控電路及視頻數(shù)字處理中心。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用高亮度冷光源照明系統(tǒng)，可外接多種視頻信號，具有畫中畫、梯形校正、電源智能管理、數(shù)碼調(diào)焦、局部放大等功能。并且畫面清晰穩(wěn)定，投影效率高，對環(huán)境要求低。


圖1為本實用新型LCD視頻圖像投影機原理框圖；圖2為本實用新型電路原理框圖；圖3為本實用新型電路圖；圖4為本實用新型正側(cè)面外形示意圖；圖5為本實用新型后側(cè)面示意圖；圖6為本實用新型頂板打開示意圖；圖7為本實用新型去掉頂板的拉開示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步詳述LCD視頻圖像投影機，包括控制電路1、光學(xué)系統(tǒng)2及殼體3?？刂齐娐?中輸入接口單元10的電腦RGB輸入接口電路101，復(fù)合視頻端子輸入接口102及TMDS信號輸入接口103分別通過RGB視頻捕捉電路11，視頻解碼電路12及TMDS接收電路13將信號送至視頻數(shù)字處理中心14進行處理。被處理信號直接或分別經(jīng)過YPbPr信號轉(zhuǎn)換電路140或YUV信號轉(zhuǎn)換電路141將信號轉(zhuǎn)換為RGB信號，轉(zhuǎn)換后的RGB信號送至圖像視頻數(shù)字處理電路144處理。輸入接口單元10中的電腦RGB輸入接口電路101包含3個DB-15接口，其中2個用來接電腦模擬R、G、B輸入，另一個用來輸出RGB至電腦。通過微處理器檢測，電子開關(guān)切換和遙控電路、共同選擇一路電腦輸入信號。RGB視頻捕捉電路11主要進行A/D變換，將模擬的RGB信號變換成24位或48位的RGB數(shù)字信號，再送入視頻數(shù)字處理中心14。視頻解碼電路12，支持NTSC或PAL(B、D、G、H、Z)視頻信號，可以從4路復(fù)合視頻信號或3路復(fù)合視頻信號和1路S-Video中進行可編程選擇，內(nèi)含兩路10位ADC，具有自動增益控制和鉗位控制功能，對于色調(diào)、亮度、對比度、噪聲、銳度進行調(diào)整。同步信號電路142為數(shù)字處理中心提供必要的行場消隱等同步時鐘信號。自動圖像優(yōu)化電路143，對輸入信號參數(shù)進行偵測，從而選擇合適的設(shè)置，如通過圖像邊界檢測來快速而自動的進行圖像對中、確定圖像邊界。借助幀存貯電路145和幀率轉(zhuǎn)換電路146，在保證圖像輸出質(zhì)量前提下，可將捕捉來的圖像數(shù)據(jù)進行壓縮，減小SDRAM數(shù)據(jù)寬度及速度的需求，同時又能接受較高分辯率的輸入，對數(shù)據(jù)進行擴展，將圖像進行左右翻轉(zhuǎn)、OSD層疊等。同樣也可以進行圖像水平壓縮，垂直圖像壓縮。利用幀率轉(zhuǎn)換和幀存貯，通過對輸入數(shù)據(jù)的復(fù)制或丟棄來維持輸出幀格式。經(jīng)圖像視頻數(shù)字處理電路144處理的信號經(jīng)圖像信號幀率變換電路145、146變換后再經(jīng)圖像數(shù)字信號輸出電路147輸出到D/A轉(zhuǎn)換電路15，經(jīng)LCD驅(qū)動電路16送至LCD模板電路17，其中D/A轉(zhuǎn)換電路15將經(jīng)過數(shù)字處理中心處理后生成的圖像或視頻數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)輸出格式的模擬R、G、B信號。微處理器CPU18分別接微處理器控制電路19、音頻放大電路20，受控電路21及視頻數(shù)字處理中心14。微處理器CPU18是整個控制電路的核心部分，通過與周邊IC的數(shù)據(jù)交換來協(xié)調(diào)整塊控制板正常運作。如向周邊IC讀寫相關(guān)寄存器的值來進行數(shù)據(jù)更新、狀態(tài)切換等。它主要是以I2C總線的方式與周邊IC通信。另外微處理還接受按鍵和遙控操作，據(jù)按鍵或遙控動作來做相應(yīng)控制，達到控制散熱風(fēng)扇組210，鏡頭馬達伺服電路211及燈泡控制電路212，使鏡頭伸縮、調(diào)整焦距，發(fā)出亮度、對比度等調(diào)整指令，據(jù)系統(tǒng)不同狀態(tài)來調(diào)整風(fēng)扇的電源及風(fēng)速等。
微處理器輸入接口電路19包括紅外接收電路190、鍵盤輸入單元191、PS2鼠標接口192、USB接口193，溫控保護電路194及鏡頭馬達定位開關(guān)195。微處理器CPU18是整個控制電路的核心部分，通過與周邊IC的數(shù)據(jù)交換來協(xié)調(diào)整塊控制板14、19、20、21的正常運作，如向周邊IC讀寫相關(guān)寄存器的值來進行數(shù)據(jù)更新、狀態(tài)切換等。它主要是以I2C總線方式與周邊IC通信。另外微處理器還接受按鍵和遙控操作。據(jù)按鍵或遙控動作來做相應(yīng)控制。如控制鏡頭伸縮、調(diào)整焦距，發(fā)出亮度、對比度等調(diào)整指令，據(jù)系統(tǒng)不同狀態(tài)來調(diào)整風(fēng)扇的電源及風(fēng)速等。音頻放大電路20接微處理器CPU18，其電路中電腦音頻輸入電路200，視頻音頻輸入電路201，功放203，喇叭204分別接多聲道音頻控制電路202。該單元可對多路聲源進行輸入選擇，將外部聲源信號進行放大處理。
根據(jù)圖1、圖2結(jié)合以上電路連接。本實用新型工作過程是電腦RGB信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，形成多位的RGB三基色，再進行數(shù)字信號處理(包括圖像視頻點數(shù)字處理、自動圖像的優(yōu)先、圖像信號速率的變換、字符信號發(fā)生、圖像數(shù)字信號的輸出)，將處理后的信號經(jīng)過D/A變換器，轉(zhuǎn)換成RGB三路模擬信號，模擬信號經(jīng)過(RGB)三組LCD驅(qū)動電路分別將此三路RGB信號轉(zhuǎn)換成可支持LCD顯示的信號，分別供給RGB三塊LCD顯示。
TMDS電腦信號經(jīng)過解碼器對其解碼，將解碼后的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字信號處理(包括圖像視頻點數(shù)字處理、自動圖像的優(yōu)先、圖像信號速率的變換、字符信號發(fā)生、圖像數(shù)字信號的輸出)，將處理后的信號經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成RGB三路模擬信號，模擬信號經(jīng)過(RGB)三組LCD驅(qū)動電路分別將此三路RGB信號轉(zhuǎn)換成可支持LCD顯示的信號，分別供給RGB的三塊LCD模塊。
視頻信號經(jīng)過制式解碼和A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成RGB三路多位數(shù)字信號，再經(jīng)過數(shù)字信號處理中心的處理，將其轉(zhuǎn)換成RGB模擬信號，供給三組LCD驅(qū)動電路分別將三路RGB信號轉(zhuǎn)換成可支持LCD顯示的信號，分別供給RGB三塊LCD。
電腦音頻輸入和視頻音頻輸入同時經(jīng)過多路聲道音頻控制器，選擇一路音頻信號，再經(jīng)過功放放大，輸送到左、右兩只喇叭上。遙控器發(fā)出的紅外線信號傳給紅外接收器被中央處理器識別后，控制數(shù)字信號處理中心對畫面處理，以及對鏡頭馬達伺服電路、燈泡控制電路、音頻的處理。同樣，鍵盤的輸入信號經(jīng)過中央處理器識別來控制畫面的變化、鏡頭馬達伺服電路、燈泡控制電路以及音頻電路，溫控保護在溫度高出安全溫度時，溫控開關(guān)發(fā)出信號給中央處理器來控制燈泡控電路關(guān)機。串行R232接口與USB接口都通過中央處理器識別來控制數(shù)字信號處理中心的圖像。
信號源供給線路驅(qū)動部分，經(jīng)過信號的切換放大后再由視頻數(shù)字處理中心將信號處理，將處理后的信號經(jīng)過LCD信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成可供LCD工作的信號，提供LCD正常工作。電路部分控制燈泡的開啟和關(guān)閉，燈泡所發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)部分的分色、濾光、聚光、偏振后，將三片LCD上的圖像透射出來，再由復(fù)合棱鏡將三種顏色復(fù)合成一副完整的圖像，經(jīng)過變焦、變距鏡頭投射出來。
本實用新型的實施電路如圖3所示，其中輸入接口單元10對應(yīng)的modu1模塊，微處理器CPU18對應(yīng)于modu3模塊串行R232接口192，USB接口193對應(yīng)于modu2模塊，A/D轉(zhuǎn)換電路11對應(yīng)于modu4，視頻解碼電路12對應(yīng)于modu5，解碼電路13對應(yīng)modu6，音頻放大電路20對應(yīng)于modu7，數(shù)字信號處理中心14對應(yīng)于modu8，幀存貯電路145對應(yīng)于modu10,LCD驅(qū)動電路16應(yīng)于modu11,modu12。為穩(wěn)定時鐘的鎖相環(huán)模塊，modu13為LCD時序發(fā)生器模塊，modu14、modu15、modu16為LCD數(shù)據(jù)采樣保持電路，每一路顏色通道產(chǎn)生12路模擬信號，分別接三塊LCD模塊。
本實用新型的圖4、5、6、7為投影機器件聯(lián)接示意圖，其中，3為殼體，30為喇叭，31為鏡頭蓋，32為控制鍵盤，33為提手，34為風(fēng)扇排風(fēng)口，35為接口，36為外殼頂板，37為鏡頭，38為高壓件，39為燈泡，40為電路板，41為光學(xué)組件，42為電源件，43為風(fēng)扇，44為連接框，45為鏡頭固定板。
權(quán)利要求1.一種LCD視頻圖像投影機，包括控制電路(1)、光學(xué)系統(tǒng)(2)及殼體(3)，其特征在于所述控制電路(1)的輸入接口單元(10)的電腦模擬RGB輸入接口電路(101)，復(fù)合視頻端子輸入電路(102)及TMDS信號輸入接口(103)分別通過RGB視頻捕捉電路(11)，視頻解碼電路(12)及TMDS接收電路(13)將信號送至視頻數(shù)字處理中心(14)進行處理，被處理信號直接或分別經(jīng)過YPbPr(140)信號轉(zhuǎn)換電路、YUV信號轉(zhuǎn)換電路(141)將信號換換為RGB信號，轉(zhuǎn)換后的RGB信號送至圖像視頻數(shù)字處理電路(144)處理。經(jīng)圖像視頻數(shù)字處理電路(144)處理和幀率變換電路(145、146)處理后再經(jīng)圖像數(shù)字信號輸出電路(147)輸至D/A轉(zhuǎn)換電路(15)，再經(jīng)LCD驅(qū)動電路(16)送至LCD模板電路(17)。微處理器CPU(18)分別接微處理器控制電路(19)、音頻放大電路(20)，受控電路(21)及視頻數(shù)字處理中心(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD視頻圖像投影機，其特征在所微處理器控制電路(19)包括有紅外接收電路(190)、鍵盤輸入單元(191)、PS2接口(192)、USB接口(193)，溫控保護電路(194)及鏡頭馬達定位開關(guān)(195)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LCD視頻圖像投影機，其特征在所述音頻放大電路(20)接微處理器CPU(18)，其電路中電腦音頻輸入電路(200)，視頻音頻輸入電路(201)、功放(203)、喇叭(204)，分別接多聲道音頻控制電路(202)。
專利摘要一種LCD視頻圖像投影機,包括控制電路、光學(xué)系統(tǒng)及殼體、控制電路包括:輸入接口、輸入信號解碼、視頻數(shù)字處理中心、LCD信號驅(qū)動轉(zhuǎn)換電路、三片LCD模塊及光學(xué)引擎部分。該投影機采用高亮度冷光源照明系統(tǒng),可外接多種視頻源,具有畫中畫、梯形校正、電源智能管理、數(shù)碼調(diào)焦、局部放大功能,且畫面清晰穩(wěn)定、投影效率高,對環(huán)境要求低。
文檔編號H04N5/74GK2464029SQ0026676
公開日2001年12月5日 申請日期2000年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月18日
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