亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:7697781閱讀:166來源:國知局
專利名稱:兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于微顯示光引擎投影顯示領(lǐng)域,特別涉及分辨率和亮度增益 的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng)。
背景技術(shù)
目前市場上商用的液晶微顯示投影系統(tǒng)主要包括單片式和三片式系
統(tǒng),前者結(jié)構(gòu)簡單但亮度不夠,后者結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,成本也較高;而且兩 者都存在偏振損失的問題,雖然可以通過偏振轉(zhuǎn)換系統(tǒng)利用部分正交偏振 分量光,但往往偏振轉(zhuǎn)換效率不到70%,而且系統(tǒng)更復(fù)雜,成本也更高。 所以液晶微顯示系統(tǒng)的亮度往往不如數(shù)字光處理器(DLP)系統(tǒng),結(jié)構(gòu)也 較之復(fù)雜,限制了其進一步的推廣應(yīng)用。
為了簡化液晶微顯示引擎的結(jié)構(gòu),降低系統(tǒng)成本,并能提高系統(tǒng)亮度, 不同形式的兩片式結(jié)構(gòu)被提出。較早的美國專利4500172提出一種兩片式 反射顯示引擎結(jié)構(gòu), 一個基元色始終顯示在兩個面板上,而另兩個基元色 則各顯示在一片面板上,這樣利用兩片式結(jié)構(gòu)可以達到類似三片式的亮 度,但仍要求一個偏振光源輸出基元色,像固體照明光源LED和普通投影 鹵素燈等,仍存在偏振損失問題。后來美國專利5863125和5921650則描述 了另外一個兩片式引擎結(jié)構(gòu),利用色輪調(diào)制得到不同顏色帶寬的偏振光, 并通過偏振分光棱鏡(PBS)分別照明一個面板,其中色輪調(diào)制中存在偏 振損失,而且色輪還存在濾色作用,光的利用率很低。而Sharp、 eLCOS 等在WO 00/7-376和美國專利6995738和美國專利7008064中提出一個類似 的兩片式引擎結(jié)構(gòu),但它們都需要色選擇性延遲片來根據(jù)顏色把一個線偏 振光分解為兩個正交偏振光各自照明一個面板然后合成后通過投影物鏡 到達屏幕,這個系統(tǒng)仍需要線偏振光光源,而且需要一個特殊的,成本較 高的色選擇性延遲片。
綜上所述,已報道的兩片式引擎結(jié)構(gòu)雖然可以利用不同顏色同時照亮 兩片面板來不同程度提高亮度,但他們?nèi)孕枰粋€偏振光源,并需要一個 顏色管理元器件來分解偏振態(tài),所以仍無法利用像固體照明光源LED和普 通投影卣素燈等目前較常用的非偏振光源的所有能量,達到類似于DLP微 顯示引擎的效率,而且還需要一些特殊的顏色管理元器件或偏振轉(zhuǎn)換系 統(tǒng),成本也4交高
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷及問題,提供一種新的能
利用非偏振光源的所有能量,使輸出亮度增加一倍,并進一步能使顯示分 辨率增加 一 倍的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),包括一個能輸出
紅色非偏振光的光源、 一個能輸出綠色非偏振光的光源、 一個能輸出藍色 非偏振光的光源和三個準直透鏡組、一個會聚透鏡組、二個光束合光棱鏡、 一個偏振分光器件、兩片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶 微顯示面板、 一個高速圖像處理單元、 一個偏振合束器件、 一個投影物鏡
和屏幕,其特征在于每個基元色非偏振光的光源輸出的光經(jīng)一個準直透 鏡組后入射到一個或二光束合光棱鏡后,再經(jīng)一個會聚透鏡組合成同軸三 基色光,同軸三基色光再經(jīng)偏振分光器件分成兩個正交偏振光后,各自照 明一片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶微顯示面板;高速 圖像處理單元將實時處理輸入的視頻圖像,分解成兩組或分割成兩半的 紅、綠、藍三基色的子圖像,與光源的三基色光同步地按時序分別顯示在 兩片高速液晶微顯示面板上;經(jīng)兩片高速液晶微顯示面板調(diào)制的子圖像通 過偏振合束器件,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡后錯開地或疊加顯示在屏 幕上,所述的高速液晶微顯示面板、高速圖像處理單元中的"高速,,需要 面板上的圖像更新速度在每秒18 0幀以上。
液晶微顯示面板為反射式硅基液晶(LC0S)面板或透射式液晶(LCD) 面板。
同軸三基色光經(jīng)偏振分光器件分成兩個正交偏振光后,其中一束偏 振光直接或經(jīng)反射鏡后照明液晶微顯示面板,另 一束偏振光經(jīng)轉(zhuǎn)接鏡和兩 個反射鏡或經(jīng) 一 個反射鏡后照明液晶微顯示面板。
所述的非偏振照明光源為半導(dǎo)體固體照明光源。
調(diào)整液晶微顯示面板使屏幕上的兩幅圖像在對角方向剛好錯開半個像素。
所述的偏振分光器件和偏振合束器件組合在一起。 所述的偏振分光器件為偏振分光片或偏振分光棱鏡。 所述的偏振合束器件為偏振合束片或偏振合束棱鏡。
將使被高速時序調(diào)制的兩個液晶微顯示面板的圖像在投影物鏡的物 面上完全對接后投影到屏幕上,屏幕的顯示圖像像素將增加一倍。
高速圖像處理單元將實時圖像分割成兩組圖像,每組圖像分解成紅、 綠、藍三基色的子圖像后,與光源三基色光同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào)制的液晶微顯示面板上,被兩個正交偏振光照明后,透射的正交偏振 光經(jīng)偏振合束器件合成為同軸光由物鏡投影到屏幕上,屏幕上的兩幅圖像
在對角方向剛好錯開半個像素。
高速圖像處理單元將實時圖像分割成兩半,每組圖像分解成紅、綠、 藍三基色的子圖像后,與光源三基色光同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào) 制的液晶微顯示面板上,兩個半圖像被正交偏振光同時照明后經(jīng)過偏振合 束器件在屏幕上重新對接成整幅圖像。
本發(fā)明所述的偏振分光器件、液晶微顯示面板、圖像處理單元、偏振 合束器件、投影物鏡和屏幕都可以從市場購買得到。
本發(fā)明能無偏振損失地利用光源發(fā)射的全部光能,并可以利用圖像的 光學(xué)合成使顯示分辨率提高一倍。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為第一種反射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖3為第二種反射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖4為第二種方案中兩幅圖像在對角方向錯開半個像素示意圖。
圖5為第三種反射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖6為第三種方案中實時圖像分割成兩半示意圖。
圖7為第一種透射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖8為第二種透射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖9為第三種透射式液晶微顯示引擎系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
圖中——面板i在屏幕 的圖像
-面板n在屏
幕的圖像
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描迷。
本發(fā)明包括包括一個能輸出紅色非偏振光的光源、一個能輸出綠色非 偏振光的光源、 一個能輸出藍色非偏振光的光源和三個準直透鏡組(241, 242, 243 )、 一個會聚透鏡組244、 二個光束合光棱鏡(251 , 252 )、 一個 偏振分光器件、兩片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶微顯 示面板、 一個高速圖像處理單元50、 一個偏振合束器件、 一個投影物鏡60 和屏幕70,每個基元色非偏振光的光源輸出的光經(jīng)一個準直透鏡組后入射 到一個或二光束合光棱鏡后,再經(jīng)另一個會聚透鏡組244合成同軸三基色片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶微顯示面板;高速圖像
處理單元5 0將實時處理輸入的視頻圖像,分解成兩組或分割成兩半的紅、 綠、藍三基色的子圖像,與光源的三基色光同步地按時序分別顯示在兩片 高速液晶微顯示面板上;經(jīng)兩片高速液晶微顯示面板調(diào)制的子圖像通過偏 振合束器件,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡后錯開地或重疊顯示在屏幕70 上。所述的非偏振照明光源為半導(dǎo)體固體照明光源。所述的偏振分光器件 和偏振合束器件組合在一起。液晶微顯示面板為反射式硅基液晶(LCOS) 面板,也可以為透射式液晶(LCD)面板。
在圖l中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241 , 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光源, 再經(jīng)過偏振分光、合束器件30后分成兩個正交偏振光,各自照明一個高速 時序調(diào)制的液晶微顯示面板(41, 42);高速圖像處理單元50將實時處理 輸入的視頻圖像,分解成兩組紅、綠、藍三基色的子圖像,與光源三基色 光同步地按時序分別顯示在兩個液晶微顯示面板上;經(jīng)液晶微顯示面板調(diào) 制的子圖像通過偏振分光、合束器件30,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡60 后顯示在屏幕70上。被高速圖像處理單元分解的兩組圖像是兩組相同的子 圖像,經(jīng)過投影物鏡后重疊的顯示在屏幕70上,使得屏幕亮度比單片式光 引擎結(jié)構(gòu)提高一倍。
在圖2中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241, 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后將均勻照明兩片反射 式液晶微顯示面板,通常是反射式硅基液晶(LCOS)面板;合成的同軸三 基色光被偏振分光、合束器件30分成兩個正交偏振光,其中偏振分束、合 束器件為偏振分光棱鏡、合束棱鏡組合一起而成,各自照明一個高速時序 調(diào)制的液晶微顯示面板(41, 42);高速圖像處理單元50將實時處理輸入 的視頻圖像,分解成二組紅、綠、藍三基色的子圖像,與光源三基色光同 步地同時顯示在兩個液晶樣史顯示面^Ji;經(jīng)液晶孩t顯示面^^反調(diào)制的圖像通 過偏振分光、合束器件30,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡60后完全重疊地 顯示在屏幕70上。被偏振分光、合束器件30分解的兩正交偏振光將在同一 偏振分光、合束器件30內(nèi)兩次通過偏振分光與合束面,使得光引擎系統(tǒng)能 達到很高的對比度。而且該引擎系統(tǒng)可以同時利用非偏振光源的兩個偏振 分量,效率將比普通的只能接收偏振光源的單片式和兩片式引擎提高一 倍。在圖3中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241, 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光, 再經(jīng)過偏振分光、合束器件30后分成兩個正交偏振光,其中偏振分束、合 束器件為偏振分光片、合束片組合一起而成,各自照明一個高速時序調(diào)制 的液晶微顯示面板(41, 42);高速圖像處理單元50將實時圖像分割成兩 組圖像,每組圖像分解成紅、綠、藍三基色的子圖像后,與光源三基色光 同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào)制的液晶微顯示面板上,被兩個正交偏 振光照明后,反射的正交偏振光經(jīng)偏振分光、合束器件30合成為同軸光由 投影物鏡60投影到屏幕70上,調(diào)整兩片液晶微顯示面板,使得屏幕上的兩 幅圖像在對角方向剛好錯開半個像素,如圖4所示,這樣兩組圖像使得屏 幕顯示分辨率提高一倍,同時由于所有的非偏振光源都被利用,屏幕的亮 度也提高一倍。
在圖5中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241, 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光, 再經(jīng)過偏振分光片311后分成兩個正交偏振光;S偏振光照明高速時序調(diào)制 的液晶微顯示面板42, P偏振光經(jīng)過反射鏡33和偏振分光片312后,照明另 一塊高速時序調(diào)制的液晶微顯示面板41;兩束偏振光再經(jīng)過偏振合束片32 后由投射物鏡投射出去。偏振分光和偏振合成引擎結(jié)構(gòu)的設(shè)計,將使被高 速時序調(diào)制的兩個液晶微顯示面板的圖像在投影物鏡60的物面上完全對 接后投影到屏幕70上,屏幕的顯示圖像像素將增加一倍。同時高速圖像處 理單元50將實時圖像分割成兩半,每組圖像分解成紅、綠、藍三基色的子 圖像后,與光源三基色光同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào)制的液晶微顯 示面板上,兩個半圖像被正交偏振光同時照明后經(jīng)過偏振合束片32和投影 物鏡60在屏幕上重新對接成整幅圖像,如圖6所示,通過上述處理使得顯 示的圖像亮度得到均勻顯示。每個半圖像被分解顯示在一個液晶微顯示面 板上,圖像的分辨率將提高一倍,同時所有的非偏振光源都被利用,屏幕
的亮度也將提高一倍。
在圖7中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241 , 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光后 被偏振分光片31分成兩個正交偏振光,S偏振光均勻照明透射式液晶(LCD ) 微顯示面板43, P偏振光經(jīng)過轉(zhuǎn)接鏡34和兩個反射鏡(331, 332 )后均勻 照明另 一塊透射式液晶微顯示面板44;高速圖像處理單元5 0將實時處理輸 入的視頻圖像,分解成一組紅、綠、藍三基色的子圖像,與光源三基色光同步地同時顯示在兩個液晶微顯示面板上;經(jīng)液晶微顯示面板調(diào)制的圖像
通過偏振合束片32,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡60后完全重疊地顯示在 屏幕70上。該引擎系統(tǒng)可以同時利用非偏振光源的兩個偏振分量,效率將 比普通的只能接收偏振光源的單片式和兩片式引擎4是高一倍。
在圖8中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241 , 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光后
器件為偏振分光片、合束片組合一起而成,S偏振光經(jīng)過反射鏡332后均勻 照明透射式液晶(LCD)微顯示面板44, P偏振光經(jīng)過反射鏡331后均勻照 明另一塊透射式液晶微顯示面板43;高速圖像處理單元50將實時圖像分割 成兩組圖像,每組圖像分解成紅、綠、藍三基色的子圖像后,與光源三基 色光同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào)制的液晶微顯示面板上,被兩個正 交偏振光照明后,反射的正交偏振光經(jīng)偏振分束、合束器件30合成為同軸 光由投影物鏡60投影到屏幕70上,調(diào)整兩片液晶微顯示面板,使得屏幕上 的兩幅圖像在對角方向剛好錯開半個像素,如圖4所示,這樣兩組圖像使 得屏幕顯示分辨率提高一倍,同時由于所有的非偏振光源都被利用,屏幕 的亮度也提高一倍。
在圖9中,半導(dǎo)體固體照明光源輸出的非偏振三基色光(紅光LED21、 綠光LED22、藍光LED23),經(jīng)過三個準直透鏡組(241 , 242, 243 )、 二個 光束合光棱鏡(251, 252 )和一個會聚透鏡組244后合成同軸三基色光后 被偏振分束、合束器件30分成兩個正交偏振光,其中偏振分束、合束器件 為偏振分光片、合束片組合一起而成,S偏振光經(jīng)過反射鏡332后均勻照明 透射式液晶(LCD)微顯示面板44, P偏振光經(jīng)過反射鏡331后均勻照明另 一塊透射式液晶微顯示面板43;兩束偏振光再經(jīng)過偏振分束、合束器件30 后由投射物鏡60投射出去。偏振分光和偏振合成引擎結(jié)構(gòu)的設(shè)計,將使被 高速時序調(diào)制的兩個液晶微顯示面板的圖像在投影物鏡60的物面上完全 對接后投影到屏幕70上,屏幕的顯示圖像像素將增加一倍。同時高速圖像 處理單元50將實時圖像分割成兩半,每組圖像分解成紅、綠、藍三基色的 子圖像后,與光源三基色光同步地分別顯示在兩個高速時序調(diào)制的液晶微 顯示面板上,兩個半圖像被正交偏振光同時照明后經(jīng)過偏振合束、投影物 鏡投影在屏幕上重新對接成整幅圖像,如圖6所示,同時通過處理使得顯 示的圖像亮度得到均勻顯示。每個半圖像被分解顯示在一個液晶微顯示面 板上,圖像的分辨率將提高一倍,同時所有的非偏振光源都被利用,屏幕 的亮度也將提高一倍。
權(quán)利要求
1、兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),包括一個能輸出紅色非偏振光的光源、一個能輸出綠色非偏振光的光源、一個能輸出藍色非偏振光的光源和三個準直透鏡組、一個會聚透鏡組、二個光束合光棱鏡、一個偏振分光器件、兩片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶微顯示面板、一個高速圖像處理單元、一個偏振合束器件、一個投影物鏡和屏幕,其特征在于每個基元色非偏振光的光源輸出的光經(jīng)一個準直透鏡組后入射到一個或二光束合光棱鏡后,再經(jīng)一個會聚透鏡組合成同軸三基色光,同軸三基色光再經(jīng)偏振分光器件分成兩個正交偏振光后,各自照明一片能時序顯示紅、綠、藍三基色子圖像的高速液晶微顯示面板;高速圖像處理單元將實時處理輸入的視頻圖像,分解成兩組或分割成兩半的紅、綠、藍三基色的子圖像,與光源的三基色光同步地按時序分別顯示在兩片高速液晶微顯示面板上;經(jīng)兩片高速液晶微顯示面板調(diào)制的子圖像通過偏振合束器件,合成組合圖像,經(jīng)過投影物鏡后錯開地或疊加顯示在屏幕上,所述的高速液晶微顯示面板、高速圖像處理單元中的“高速”需要面板上的圖像更新速度在每秒180幀以上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于 液晶微顯示面板為反射式硅基液晶(LCOS)面板或透射式液晶(LCD)面板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于 同軸三基色光經(jīng)偏振分光器件分成兩個正交偏振光后,其中 一束偏振光 直接或經(jīng)反射鏡后照明液晶微顯示面板,另 一束偏振光經(jīng)轉(zhuǎn)接鏡和兩個反 射鏡或經(jīng) 一 個反射鏡后照明液晶微顯示面板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l, 2或3之一所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng), 其特征在于所述的非偏振照明光源為半導(dǎo)體固體照明光源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于調(diào)整液晶微顯示面板使屏幕上的兩幅圖像在對角方向剛好錯開半個像素。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于所述的偏振分光器件和偏振合束器件組合在一起。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于 所述的偏振分光器件為偏振分光片或偏振分光棱鏡。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),其特征在于 所述的偏振合束器件為偏振合束片或偏振合束棱鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及兩片式液晶微顯示引擎系統(tǒng),包括一個半導(dǎo)體固體三基色光源經(jīng)過合光和偏振分束后,兩個正交偏振光將分別照亮高速時序調(diào)制的一片液晶微顯示面板;高速圖像處理單元將輸入實時圖像分解成兩組子或分割成兩半圖像按時序顯示在各自的液晶微顯示面板上;被兩片液晶微顯示面板同步調(diào)制的圖像經(jīng)過偏振和光學(xué)圖像合成后經(jīng)過同一投影物鏡顯示在屏幕上。本發(fā)明能無偏振損失地利用光源發(fā)射的全部光能,并可以利用圖像的光學(xué)合成使顯示分辨率提高一倍。
文檔編號H04N9/31GK101546102SQ20091006177
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者濤 戚, 曾文哲, 楊振剛, 翟金會, 昕 茅, 玉 阮 申請人:武漢盟信科技有限責任公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1