[發(fā)明專利]LCOS投影顯示系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910251605.7
• 申請日: 2009-12-28
• 公開（公告）號: CN101762955A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡大文
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢全真光電科技有限公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00;G06F3/042
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 田興中

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及投影顯示領(lǐng)域，尤其是涉及可進行一個或多個觸點檢測功能的LCOS投影顯示系統(tǒng)(Liquid?Crystal?On?Silicon?projection?system，簡稱LCOS投影顯示系統(tǒng))。

【背景技術(shù)】

投影顯示系統(tǒng)可以接收來自外部視頻設(shè)備的圖像信號，并將放大圖像投影到顯示屏上，其適于用來向大量觀眾介紹一些信息。一般來說，投影顯示系統(tǒng)包括光源、光學引擎(Light?engine)、控制器和顯示屏。當外部圖像信號輸入投影顯示系統(tǒng)時，所述控制器將獲取所述圖像的像素信息(比如顏色和灰度)，并控制所述光學引擎內(nèi)的圖像部件的運行以再現(xiàn)或重構(gòu)所述圖像。所述光學引擎內(nèi)的圖像部件通過組合或調(diào)制三原色圖像以重構(gòu)出全色圖像，之后將所述全色圖像投影至所述顯示屏上。

目前常用的主要有三種投影顯示系統(tǒng)，第一種可以被稱為液晶投影顯示系統(tǒng)(liquid-crystal-display?projection?display?system，簡稱LCD投影顯示系統(tǒng))。所述LCD投影顯示系統(tǒng)包括有許多像素，每個像素都是在兩透明面板之間填充液晶而形成的。所述液晶可以作為光閥或光門，透過每個像素的光量是由施加于該像素的液晶上的極化電壓(Polarization?Voltage)決定的。通過調(diào)制這個極化電壓，可以控制圖像的亮度或灰度等圖像參數(shù)。對于彩色圖像，從白色光源分離出的三原色光分別被引導(dǎo)透過三個LCD面板。基于所述控制器獲取到的像素信息，每個LCD面板顯示所述圖像的三原色(紅、綠和藍)中的一種。隨后，這些三原色圖像在所述光學引擎中被重構(gòu)或組合為全色圖像。之后，通過投影鏡頭(Projection?lens)對所述重構(gòu)圖像進行校準和放大，并直接或間接投影到顯示屏上。

第二種可以被稱為數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)(digital?light?processingprojection?display?system，簡稱DLP投影顯示系統(tǒng))。所述DLP投影顯示系統(tǒng)的核心器件為由微鏡陣列組成的數(shù)字微鏡器件(Digital?MicromirrorDevice，簡稱DMD)，所述微鏡陣列中的每個微鏡均可代表或?qū)?yīng)圖像的一個像素。與LCD投影顯示系統(tǒng)中的透射投影技術(shù)不同，DLP投影顯示系統(tǒng)采用的是反射投影技術(shù)。通過調(diào)整每個微鏡的鏡片角度從而可將光導(dǎo)入或?qū)С鏊鐾队扮R頭，進而控制到達所述投影鏡頭的每個像素的光量。通過將光源穿過旋轉(zhuǎn)色輪(Color?wheel)可以得到圖像顏色，具體來講，所述色輪具有紅、綠和藍三原色，當光線通過色輪的紅色部分的時候，投影出來的圖像是一幅全紅色的灰度圖像，藍色和黃色同理。在色輪的快速旋轉(zhuǎn)時，則可以得到一副副三原色圖像，在三原色圖像被投影后，由于人眼有視覺殘留的特性，我們就可以觀察到由紅黃藍三原色疊加的全彩色圖像。

第三種可以被硅基液晶投影顯示系統(tǒng)(Liquid?Crystal?On?Siliconprojection?system，簡稱LCOS投影顯示系統(tǒng))。與LCD投影顯示系統(tǒng)的透射投影和DLP投影系統(tǒng)的反射投影不同，在LCOS投影顯示系統(tǒng)中，液晶層設(shè)置于透明薄膜晶體管(thin-film?transistor，簡稱TFT)層和硅半導(dǎo)體層之間。所述硅半導(dǎo)體層具有反射表面，在光線照到LCOS器件上時，所述液晶將工作為光閥或光門，從而控制到達其下的硅半導(dǎo)體反射表面的光量，所述硅半導(dǎo)體反射表面則對照射到其上的光線進行反射。從某種意義上講，LCOS投影類似于LCD投影和DLP投影的結(jié)合。

LCOS投影顯示系統(tǒng)中的顏色原理與LCD投影顯示系統(tǒng)中的類似。將白色光源透過一系列波長選擇分色鏡或濾光器可將其分離為三原色光。這些三原色光通過一組極化分光鏡(polarized?beam?splitter，簡稱PBS)轉(zhuǎn)向至負責該原色的LCOS器件上，比如藍色光被導(dǎo)入藍色LCOS器件上，紅色光被導(dǎo)入紅色LCOS器件上，綠色光被導(dǎo)入綠色LCOS器件上。所述LCOS器件根據(jù)圖像中的每個像素中定義的灰度值來調(diào)制每個像素的液晶的極化電壓，并反射原色圖像。之后，這三原色圖像在被重構(gòu)或組合為全色圖像，最后，通過投影鏡頭對所述重構(gòu)全色圖像進行校準和放大，并直接或間接投影到顯示屏上。

這些投影系統(tǒng)的應(yīng)用近來倍受關(guān)注，尤其是在桌面計算機(tablecomputer)或表面電腦(surface?computer)領(lǐng)域。所述表面電腦使用專門用戶界面取代了鍵盤和鼠標，其允許用戶直接與觸摸屏交互以操作顯示與觸摸屏上的目標。當用戶與顯示屏上的目標交互時，一個關(guān)鍵的部分就是多觸點檢測的性能。