[發(fā)明專利]一種增強動態(tài)對比度的DLP投影系統(tǒng)及方法

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• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110764356A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭鵬;張軍;孫玉瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海市大晟云視傳媒科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/00;G03B21/14;G09G3/00
• 代理公司: 37245 濟南鼎信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 劉海艷

本發(fā)明提供一種增強動態(tài)對比度的DLP投影系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括光源、光路鏡片、TIR棱鏡、DMD芯片、鏡頭、控制單元，TIR棱鏡與鏡頭之間設(shè)有LCD對比度單元，LCD對比度單元上相應(yīng)區(qū)域?qū)?yīng)DMD芯片上相應(yīng)的微鏡單元；其中，光源出射的光線經(jīng)過光路鏡片傳播后投射至TIR棱鏡，在TIR棱鏡的膠合面處進行全反射，全反射的光線照射到DMD芯片的微鏡上，經(jīng)微鏡反射后光線再次進入TIR棱鏡，光線在TIR棱鏡內(nèi)不改變傳播路徑，出射后的光線投射至LCD對比度單元上，控制單元分析計算理想投射畫面上每個像素點的色彩和灰度，并對LCD對比度單元上相應(yīng)區(qū)域的電壓大小進行調(diào)整，控制相應(yīng)三基色光線的出射程度。本系統(tǒng)及方法使投影系統(tǒng)的投射畫面整體對比度相比現(xiàn)有技術(shù)具有很大的提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及投影技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種增強動態(tài)對比度的DLP投影系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

DLP(數(shù)字光處理)投影系統(tǒng)以DMD(數(shù)字微反射器)作為光閥成像器件，其他部件還有光源、光路鏡片、TIR棱鏡和鏡頭等。其工作原理是：光源發(fā)出的光經(jīng)過光路鏡片分解為RGB三基色光，經(jīng)過TIR棱鏡全反射后投射到DMD芯片上，DMD芯片將光線反射進入鏡頭，最后光線從鏡頭投射到屏幕上。DMD芯片由數(shù)百萬個小鏡片組成，每個鏡片都可以單獨以一定角度偏轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)“開”或“關(guān)”的狀態(tài)，微鏡的開關(guān)速率可達每秒上千次，通過控制單位時間內(nèi)微鏡對不同基色色光的偏轉(zhuǎn)頻次，利用人眼的視覺延遲，便可在投影屏幕上呈現(xiàn)出清晰、明亮、色彩逼真的畫面。DLP投影系統(tǒng)中的實際是沒有黑色的，當(dāng)DMD微鏡的開光狀態(tài)持續(xù)為“關(guān)”，光線被照射到DMD微鏡之間的夾縫中，大部分光線被吸收掉，這時即被認(rèn)為是DLP投影系統(tǒng)中的黑色。但是事實上，還是會有少部分光線打到DMD微鏡上，經(jīng)過反射進入鏡頭，這就造成DLP投影系統(tǒng)所投射出畫面的暗色畫面的亮度仍然較高，進而對DLP系統(tǒng)的對比度造成一定影響。

LCD(液晶顯示)的原理是在兩片平行玻璃基板之間放置液晶盒，下玻璃基板上設(shè)置薄膜晶體管，上玻璃基板上設(shè)置彩色濾光片，通過調(diào)整薄膜晶體管上的電壓大小控制液晶分子的轉(zhuǎn)動方向，從而控制每個像素點偏振光出射的程度，從而達到顯示不同灰階的目的。液晶本身不能發(fā)光，它只是用來阻止或者允許光線通過。

鑒于DLP投影系統(tǒng)在對比度表現(xiàn)方面的局限性，需要提供一種改進方法，可以在不影響DLP投影系統(tǒng)亮度、色彩表現(xiàn)等性能指標(biāo)的情況下，提高DLP投影系統(tǒng)的對比度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決目前技術(shù)的不足，本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，從實際應(yīng)用出發(fā)，提供一種增強動態(tài)對比度的DLP投影系統(tǒng)及方法，使得投影系統(tǒng)的畫面整體對比度相比現(xiàn)有技術(shù)具有很大的提升。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種增強動態(tài)對比度的DLP投影系統(tǒng)，包括光源、光路鏡片、TIR棱鏡、DMD芯片、鏡頭、控制單元，所述TIR棱鏡與鏡頭之間設(shè)有LCD對比度單元，LCD對比度單元上相應(yīng)區(qū)域?qū)?yīng)DMD芯片上相應(yīng)的微鏡單元；

其中，光源出射的光線經(jīng)過光路鏡片傳播后投射至TIR棱鏡，在TIR棱鏡的膠合面處進行全反射，全反射的光線照射到DMD芯片的微鏡上，經(jīng)微鏡反射后光線再次進入TIR棱鏡，光線在TIR棱鏡內(nèi)不改變傳播路徑，出射后的光線投射至LCD對比度單元上，控制單元分析計算理想投射畫面上每個像素點的色彩和灰度，并對LCD對比度單元上相應(yīng)區(qū)域的電壓大小進行調(diào)整，控制相應(yīng)三基色光線的出射程度，出射的三基色光線進入鏡頭，從鏡頭出射后投射在屏幕上形成畫面。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種增強動態(tài)對比度的DLP投影方法，所述方法用于上述的投影系統(tǒng)，所述投影系統(tǒng)中，LCD對比度單元上相應(yīng)區(qū)域CXX對應(yīng)DMD芯片上的相應(yīng)微鏡單元AXX，所述方法包括：

設(shè)定一個灰階閾值δ；

控制單元在分析微鏡單元AXX對應(yīng)的像素點BXX時，將像素點BXX的理想灰度值HXX與灰階閾值δ比較，