專利名稱:使用兩個(gè)液晶顯示板的投影顯示裝置的制作方法
本發(fā)明涉及顯示裝置，尤其涉及使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的顯示裝置，通過(guò)該顯示裝置，僅使用兩個(gè)數(shù)字顯示板而獲得與現(xiàn)有采用三個(gè)數(shù)字顯示板的顯示裝置相同的最大亮度。
數(shù)字系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)有顯示裝置類型，包括等離子顯示板(PDP)、液晶顯示器(LCD)顯示板、鐵電液晶(FLC)顯示板等。
FLC顯示板具有的結(jié)構(gòu)是，把鐵電液晶形成在硅基底上的光學(xué)平面反射鏡與玻璃之間而形成一夾層結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的顯示板比較，其具有寬視角和快響應(yīng)速度。
一個(gè)示例性的顯示裝置，使用了三個(gè)LCD顯示板，包括R、G和B控制器，一個(gè)光引擎(engine)和一個(gè)屏幕。光引擎包括R、G和B LCD顯示板，和一光學(xué)系統(tǒng)，包括光源、準(zhǔn)直透鏡、偏振光分束器、反射鏡和投射透鏡。
R、G和B控制器分別接收R、G和B信號(hào)，并且控制該接收信號(hào)的補(bǔ)償、對(duì)比度和亮度，執(zhí)行例如伽碼補(bǔ)償?shù)男盘?hào)處理，并且逐場(chǎng)地與垂直同步信號(hào)同步分別產(chǎn)生R、G和B數(shù)據(jù)，以便分別在R、G和B LCD顯示板上顯示該R、G和B數(shù)據(jù)。而且，R、G和B控制器的每一個(gè)都接收垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)，并且產(chǎn)生用于分別控制該R、G和B LCD顯示板的時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)。
在該光引擎中，由偏振光分束器把從光源發(fā)射的光分解成R、G和B光束，并且通過(guò)反光鏡把該R、G和B光束分別投射到該R、G和B LCD顯示板。隨后，在時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)的控制下，R、G和B LCD顯示板傳送或反射對(duì)應(yīng)于由R、G和B控制器施加到形成為矩陣單元的數(shù)據(jù)值R、G和B的入射光束，然后通過(guò)投射鏡在屏幕上顯示該光束。
在使用三個(gè)LCD顯示板的一個(gè)示例性顯示裝置中，三個(gè)LCD顯示板的使用增加了光學(xué)系統(tǒng)的制造成本以及結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。而且，必須調(diào)整R、G和B光的每一個(gè)的會(huì)聚，因此增加處理步驟的數(shù)量。
有關(guān)的參考文獻(xiàn)有授予Yoshitaka Itoh的美國(guó)專利6,132,047，名稱是“偏振光照明裝置”(“Polized Light Illumination Device”)，描述了三個(gè)顯示板的投射器；授予Chang-Wan Hong的美國(guó)專利5,706,063，名稱是“反射LCD光學(xué)系統(tǒng)”(“ODtical System of A Reflection LCD”)描述了兩個(gè)顯示板的投射器；授予Shlomo Barak的美國(guó)專利5,833,338，名稱是“投射器”(“Projector”)，描述了單顯示板和雙顯示板投射器以及用于順序地分離來(lái)自光源的一個(gè)光束的R、G和B光譜成份的彩色轉(zhuǎn)盤(pán)的使用。授予Dean Irwin的美國(guó)專利5,784,058，名稱是“采用雙單色LCD進(jìn)行校正的彩色投射系統(tǒng)”(“Color Projection System Employing Dual Monochrome Liquid CrystalDisplays With Misalignment Correction”)，描述了在投射圖像生成中采用兩個(gè)彩色轉(zhuǎn)盤(pán)和兩個(gè)液晶顯示板；授予Hiroshi Tanioka的美國(guó)專利5,929,843，名稱是“提取白色組份數(shù)據(jù)的圖象處理裝置”(“Image Processing ApparatusWhich Extracts White Component Data”)，其中描述了從R、G、B彩色數(shù)據(jù)提取白色成份數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)，用于在一個(gè)液晶顯示板上顯示一個(gè)全色圖像。
其它與投影顯示裝置有關(guān)的參考文獻(xiàn)有下面的日本專利授予Mayashita Eimei的JP 11006980，名稱是“投射裝置”(“Projection Device”)；授予Nomura Tomoyoshi等的JP8168039，名稱是“投射顯示系統(tǒng)和投射位置調(diào)整方法”(“Projection Display System And Projection Position AdjustingMethod”)；授予Takigawa Shinichi等的JP9090402，名稱是“圖像顯示裝置”；授予Yoneda Toshiyuki等的JP 10123477，名稱是“液晶投射器”(“LiquidCrystal Projector”)；授予Semasa Takayoshi的JPl0023445，名稱是“PictureDisplay Device”；授予Ozurw Shosuke等的JP8294136，名稱是“液晶投射器”“Liquid Crystal Projector”；授予Endo Hiroaki等的JP10148885，名稱是“投射裝置”(“Projector Apparatus”)。
為了解決上面的問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的顯示裝置，通過(guò)該顯示裝置，僅使用兩個(gè)數(shù)字顯示板而獲得與現(xiàn)有采用三個(gè)數(shù)字顯示板的顯示裝置的相同的最大亮度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一個(gè)在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)的使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的顯示裝置，該裝置包括一個(gè)控制器，用于接收R/G/B信號(hào)，并且以一垂直周期的間隔產(chǎn)生一個(gè)用于控制該數(shù)字顯示板的控制信號(hào)和R′/G′/B′/W信號(hào)，并使用預(yù)定算術(shù)算法對(duì)所述信號(hào)在色飽和度方面的損失進(jìn)行了補(bǔ)償；和一個(gè)光引擎，用于根據(jù)該控制信號(hào)而通過(guò)該兩個(gè)數(shù)字顯示板把該R′/G′/B′/W信號(hào)輸出到一個(gè)屏幕。
通過(guò)參照附圖對(duì)最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更為明了
圖1是使用三個(gè)液晶顯示(LCD)板的一個(gè)示例性顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的一個(gè)顯示裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3示出加到一個(gè)使用三個(gè)LCD顯示板的示例性顯示裝置的一個(gè)三彩色定序系統(tǒng)中的光量、時(shí)間與亮度；圖4示出加到一個(gè)使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的本發(fā)明的示例性顯示裝置的一個(gè)四彩色定序系統(tǒng)中的光量、時(shí)間與亮度；圖5是圖2光引擎的第一實(shí)施例的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖2光引擎的第二實(shí)施例的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖2光引擎的第三實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是說(shuō)明被用到本發(fā)明的用于把三色變換成四色的一個(gè)算法的流程圖；以及圖9示出用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)四彩色轉(zhuǎn)換算法的彩色的矢量圖。
如圖1所示，使用3個(gè)LCD顯示板的顯示裝置的示例包括R、G和B控制器101、102和103，一個(gè)光引擎104和一個(gè)屏幕105。其中，光引擎104包括R、G和B LCD顯示板106、107以及108和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)109，光學(xué)系統(tǒng)109包括(但沒(méi)示出)一個(gè)光源、一個(gè)準(zhǔn)直透鏡、一個(gè)偏振光分束器、一個(gè)反射鏡和一個(gè)投射透鏡。
該R、G和B控制器101、102和103分別接收R、G和B信號(hào)，并且控制該接收信號(hào)的補(bǔ)償、對(duì)比度和亮度，執(zhí)行例如伽碼補(bǔ)償?shù)男盘?hào)處理，并且逐場(chǎng)地與垂直同步信號(hào)分別同步產(chǎn)生R、G和B數(shù)據(jù)，以便分別在R、G和B LCD顯示板106、107和108上顯示該R、G和B數(shù)據(jù)。而且，R、G和B控制器101、102和103的每一個(gè)都接收垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)，并且產(chǎn)生用于分別控制該R、G和B LCD顯示板1 06、107和108的時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)。
在該光引擎104中，從光源(沒(méi)示出)發(fā)射的光被偏振光分束器(沒(méi)示出)分解成R、G和B光束，并且通過(guò)反射鏡(沒(méi)示出)把該R、G和B光束106、107和108分別投射到該R、G和B LCD顯示板。然后在該時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)的控制下，R、G和B LCD顯示板106、107和108傳送或反射對(duì)應(yīng)于由該R、G和B控制器101、102和103施加到形成為一個(gè)矩陣的每一單元(沒(méi)示出)的數(shù)據(jù)值R、G和B的入射光，然后通過(guò)投射透鏡在該屏幕105上顯示該光束。
如圖2所示，本發(fā)明使用雙數(shù)字顯示板的顯示裝置包括一個(gè)控制器201、一個(gè)光引擎202和一個(gè)屏幕203。根據(jù)一個(gè)3彩色定序系統(tǒng)，控制器201接收R、G和B信號(hào)以及垂直和水平同步信號(hào)，控制該偏移、對(duì)比度和亮度，執(zhí)行例如對(duì)首先產(chǎn)生的Ri/Gi/Bi數(shù)據(jù)進(jìn)行伽瑪校正的信號(hào)處理，使用一個(gè)4彩色轉(zhuǎn)換算法把該Ri/Gi/Bi數(shù)據(jù)變換成R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)，并且輸出該R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)。而且，控制器201產(chǎn)生用于控制在該光引擎202中的LCD顯示板204和205的控制信號(hào)，以及用于控制一個(gè)彩色切換裝置206的彩色切換控制信號(hào)。其中，光引擎202包括第一和第二LCD顯示板204以及206和一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)207。
如圖3所示，在一個(gè)基于R/G/B三彩色定序算法而使用三個(gè)LCD顯示板的圖像顯示方法中的最大亮度值(Ymaxl)是由用于R、G和B時(shí)間產(chǎn)出的光量的取和，因此如在方程式1中計(jì)算Ymax1＝(1/3×1)+(1/3×1)+(1/3×1)＝1 …(1)如圖4所示，在一個(gè)基于R/G/B/W四彩色定序算法而使用根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)LCD顯示板的圖像顯示方法中的最大亮度值(Ymax2)是由用于R、G、B和W的時(shí)間產(chǎn)出的光量的取和，因此如在方程式2中計(jì)算Ymax2＝(2/3×1/4)+(2/3×1/4)+(2/3×1/4)+(2×1/4)＝1 …(2)因此，在根據(jù)本發(fā)明的使用R/G/B/W四色定序系統(tǒng)的兩個(gè)LCD顯示板的方法中的亮度值等于通過(guò)使用示例性R/G/B三彩定序系統(tǒng)的三個(gè)LCD顯示板的顯示方法中的亮度值。
在3色定序系統(tǒng)中的只將這種無(wú)色彩色(achromatic)W對(duì)Ri/Gi/Bi簡(jiǎn)單相加而提高光照亮度，但是這種彩色被變換(transited)為無(wú)色彩色，使該彩色的飽和度變劣。
由于這種無(wú)色彩色W的相加引起的在該無(wú)色彩色矢量方向中的一個(gè)輸出彩色的變換，被本發(fā)明所應(yīng)用的R/G/B/W四彩色定序轉(zhuǎn)換算法所防止，這將在下面結(jié)合圖8進(jìn)行描述。
第一步驟801中，接收Ri、Gi和Bi信號(hào)，然后在步驟802確定用于決定亮度增量的IncY值，如圖3或4所示。
IncY＝MIN(Ri，Gi，Bi) …(3)IncY＝MEAN(Ri，Gi，Bi) …(4)即，lncY值可以被確定為在值Ri、Gi和Bi中選出的最小值，或Ri、Gi和Bi的平均值。
在步驟803中，矢量_R、矢量_G和矢量_B的值如方程式5、6和7中所示計(jì)算vector_R=Inc Y*sel*(Ri/Ri*Ri+Gi*Gi+Bi*Bi)···(5)]]>vector_G=Inc Y*sel*(Gi/Ri*Ri+Gi*Gi+Bi*Bi)···(6)]]>vector_B=Inc Y*sel*(Bi/Ri*Ri+Gi*Gi+Bi*Bi)···(7)]]>其中sel表示一個(gè)定標(biāo)常數(shù)，它能夠從實(shí)驗(yàn)獲得，并且取決于系統(tǒng)的特性。當(dāng)sel太大時(shí)，可能該系統(tǒng)無(wú)法表示矢量_R、矢量_G和矢量_B的值，并且當(dāng)sel太小時(shí)，亮度的改善效果可能由于小亮度補(bǔ)償而被減小。因此，實(shí)際上實(shí)驗(yàn)確定的最佳sel值在1≤sel≤
之內(nèi)。
步驟804中，在矢量_R、矢量_G和矢量_B值中的最小值被選擇為該無(wú)色彩色W，用于四彩色定序顯示系統(tǒng)，如方程式8所示。
W＝min(vector_R，vector_G and vector_B) …(8)在這種方法中，可獲得無(wú)色彩色W，他被相加以便提高光亮度。
步驟805中，由于這種無(wú)色白色彩色的相加所引起的在該無(wú)色彩色矢量方向中的一個(gè)輸入彩色的變換由方程式9、10和11所示的操作補(bǔ)償。
Rv＝Ri+vector_R …(9)Gv＝Gi+vector_G …(10)Bv＝Bi+vector_B …(11)步驟806中，在該無(wú)色彩色矢量方向中的變換已經(jīng)補(bǔ)償?shù)腞′、G′和B′，如方程式12、13和14所示確定，并且輸出R’＝Rv-W …(12)G’＝Gv-W …(13)B’＝Bv-W …(14)根據(jù)上述算法，如方程式9、10、11所示，由于無(wú)色彩色W的相加并且由于矢量_R、矢量_G和矢量_B分別相加到信號(hào)Ri、Gi和Bi，使得亮度增加。而且，如方程式12、13和14所示，通過(guò)從值Rv、Gv和Bv的每一個(gè)減去一個(gè)相加的無(wú)色彩色W而補(bǔ)償在無(wú)色彩色矢量方向上的色變換。
然后，在步驟807中輸出R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)作為在該四彩色順序系統(tǒng)中獲得的數(shù)據(jù)。
如圖9所示，現(xiàn)只考慮R和G矢量描述Ro/Go/Bo/W四彩色轉(zhuǎn)換算法，為了說(shuō)明方便起見(jiàn)排除了B矢量的描述。
首先，當(dāng)輸入彩色信號(hào)C1的矢量相對(duì)一個(gè)無(wú)色彩色在R矢量方向上傾斜時(shí)，一個(gè)計(jì)算的無(wú)色彩色W對(duì)C1矢量的相加可以引起該輸入彩色信號(hào)C1向該無(wú)色彩色的一個(gè)變換。但是，當(dāng)通過(guò)減去W計(jì)算一個(gè)矢量時(shí)，這與從輸入彩色信號(hào)C1乘以一個(gè)定標(biāo)常數(shù)的R矢量和G矢量相同，可使輸入彩色信號(hào)C1在R矢量方向上移動(dòng)，由箭頭91指示。因此，最終輸出合成矢量具有與原C1矢量幾乎相同的相位。
即使當(dāng)根據(jù)上面描述的本發(fā)明的方法使用一算法計(jì)算一個(gè)輸入彩色信號(hào)C2時(shí)，該輸入彩色信號(hào)C2在G矢量方向上移動(dòng)，由箭頭92指示。因此，如果畫(huà)出包括W的一個(gè)最終合成矢量，則其具有與C2矢量幾乎相同的相位。
現(xiàn)在描述該控制器201通過(guò)具有兩個(gè)LCD顯示板204和205的光引擎202在屏幕203上顯示R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)的操作，該數(shù)據(jù)是在步驟807中作為該四彩色定序系統(tǒng)獲得的輸出數(shù)據(jù)。
光引擎202的第一個(gè)實(shí)施例如圖5所示，光引擎202包括光源501、準(zhǔn)直透鏡502、彩色切換裝置503、第一和第二偏振光分束器504和505、第一和第二LCD顯示板506和507、第一和第二反光鏡508和509，以及投射透鏡510。
光源501包括用于產(chǎn)生光的燈和用于反射從燈發(fā)射的光的反光鏡，以便引導(dǎo)光并且輻射光。
準(zhǔn)直透鏡502把來(lái)自光源501的輻射光聚焦成平行光或會(huì)聚光。
彩色切換裝置503是由一個(gè)LCD快門(mén)或一個(gè)彩色轉(zhuǎn)盤(pán)形成，從準(zhǔn)直透鏡502接收白彩色光，并且在從控制器201收到的一個(gè)彩色切換控制信號(hào)的控制下，在一個(gè)垂直周期期間順序地切換并且輸出四種顏色R、G、B、W。即，在第一個(gè)1/4垂直周期中，只傳送已接收光中的彩色R波長(zhǎng)的光，而其余波長(zhǎng)的光被阻斷。而，在下一個(gè)1/4垂直周期中，只傳送已接收光中的彩色G波長(zhǎng)的光，而其余波長(zhǎng)的光被阻斷。然后，在其余兩個(gè)1/4垂直周期中順序地切換并傳送彩色B和W波長(zhǎng)的光。
第一偏振光分束器504傳送從彩色切換單元503收到的光中的一種P波光，并且反射S波光以使光的傳播方向改變90度。
第一反射鏡508反射由第一偏振光分束器504傳送的入射光并且把該反射光引導(dǎo)到第一LCD顯示板506。第二反射鏡509反射由第一偏振光分束器504反射的光并且把該反射光引導(dǎo)到第二LCD顯示板507。
第一LCD顯示板506安裝在從第一反射鏡508的反射光路徑上，并且在時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)的控制下，傳送對(duì)應(yīng)于從控制器201施加到由組成矩陣的每一單元的數(shù)據(jù)行的R′/G′/B′/W的數(shù)據(jù)值的入射光。即在一個(gè)1/4垂直周期之內(nèi)，在對(duì)應(yīng)于R/G/B/W數(shù)據(jù)每一個(gè)值的時(shí)間期間傳送每一彩色的入射光。
與第一LCD顯示板506相同，第二LCD顯示板507安裝在從第二反射鏡509的反射光路上，并且在時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)的控制下，傳送對(duì)應(yīng)于加到由組成矩陣的每一單元的數(shù)據(jù)行的R′/G′/B′/W的數(shù)據(jù)值的入射光。
第二偏振光分束器505傳送從第一和第二LCD顯示板506和507收到的光中的S波光，而反射P波光，使得來(lái)自第一LCD顯示板506的P波光的傳播路徑與來(lái)自第二LCD顯示板507的S波光的傳播路徑一致。
該投射透鏡510放大從第二偏振光分束器505收到的光，并且朝屏幕511的方向投射該光。
以這種方法，由該四彩色定序系統(tǒng)變換的R′/G′/W數(shù)據(jù)通過(guò)一個(gè)具有兩個(gè)LCD顯示板的光引擎顯示在一個(gè)屏幕上。
光引擎202的第二實(shí)施例在圖6中示出，包括光源601、第一和第二偏振光分束器602和611、第一和第二反射鏡603和610、第一和第二準(zhǔn)直透鏡604和605、第一和第二彩色切換裝置606和607、第一和第二LCD顯示板608和609、投射透鏡612和屏幕613。
光源601包括用于產(chǎn)生光的燈和用于反射從該燈發(fā)射的光的反光鏡，以便引導(dǎo)光并且輻射光。
第一偏振光分束器602傳送從光源601收到的光中的例如P波光，并且反射S波光，以便改變光的傳播方向90度。
第一反射鏡603反射從第一偏振光分束器602收到和反射的光，并且引導(dǎo)該反射光到第二準(zhǔn)直透鏡605。
第一準(zhǔn)直透鏡604聚焦由該第一偏振光分束器602傳送的光成為一平行光束或會(huì)聚光束，并且該第二準(zhǔn)直透鏡605聚焦由該第一反射鏡603反射的光成為水平光束或會(huì)聚光束。
第一彩色切換裝置606接收通過(guò)第一準(zhǔn)直透鏡604的光，并且在從控制器201收到的彩色切換控制信號(hào)的控制下在一個(gè)垂直周期過(guò)程中以1/4垂直周期的間隔順序地切換并且輸出該R、G、B和W信號(hào)。
第二彩色切換裝置607接收通過(guò)第二準(zhǔn)直透鏡605的光，并且在從控制器201收到的彩色切換控制信號(hào)的控制下在一個(gè)垂直周期過(guò)程中以1/4垂直周期的間隔順序地切換并且輸出該R、G、B和W信號(hào)。
第二反射鏡610反射從第一個(gè)彩色切換單元606輸出的光并且朝向第二LCD顯示板609引導(dǎo)該反射的光。
第一和第二LCD顯示板608和609分別安裝在從第二彩色切換單元607輸出的光束的路徑以及第二反射鏡610輸出光束的路徑上，并且在時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)控制下，傳送對(duì)應(yīng)于由控制器201施加到由組成矩陣的每一單元的數(shù)據(jù)行的R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)值的入射光束。即在一個(gè)垂直周期中以1/4的垂直周期間隔傳送對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)值R′、G′、B′和W的入射R、G、B和W光。
第二偏振光分束器611發(fā)送從第二LCD顯示板609收到的光中的P波光，而反射從第一LCD顯示板608收到S波光，使得來(lái)自第一LCD顯示板608的P波光的傳播方向與來(lái)自第二LCD顯示板609的S波光的傳播方向一致。
投射透鏡612放大從第二偏振光分束器611收到的光并且向屏幕613投射該光。
參照?qǐng)D7描述光引擎202的第三實(shí)施例的操作。光引擎202的第一和第二實(shí)施例使用透射性的LCD顯示板，但是第三實(shí)施例使用反射的鐵電液晶(FLC)顯示板。
透射的LCD顯示板通過(guò)傳送對(duì)應(yīng)于輸入到透射LCD顯示板的數(shù)據(jù)行的數(shù)據(jù)值的入射光而顯示一個(gè)圖像，而反射FLC顯示板則通過(guò)反射對(duì)應(yīng)于輸入到反射FLC顯示板的數(shù)據(jù)行的數(shù)據(jù)值的入射光而顯示一個(gè)圖像。
根據(jù)第三實(shí)施例的光引擎202包括一個(gè)光源701、準(zhǔn)直透鏡702、彩色切換單元703、偏振光分束器704、第一和第二FLC顯示板705和706、投射透鏡707以及屏幕708。
光源701包括用于產(chǎn)生光的燈和用于反射從燈發(fā)射的光的反光鏡，以便引導(dǎo)光并且輻射光。
準(zhǔn)直透鏡702把來(lái)自光源701的照射光聚焦成平行光或會(huì)聚光。
彩色切換單元703是一個(gè)LCD快門(mén)或一個(gè)彩色轉(zhuǎn)盤(pán)，從準(zhǔn)直透鏡702接收白彩色光，并且在從控制器201收到的一彩色切換控制信號(hào)的控制下，在一個(gè)垂直周期期間順序地切換并且輸出三個(gè)彩色R、G、B和W信號(hào)。即，在第一個(gè)1/4垂直周期中，只傳送已接收光中的彩色R波長(zhǎng)的光，而其余波長(zhǎng)的光被阻斷。即，在第一個(gè)1/4垂直周期中，只傳送已接收光中的彩色G波長(zhǎng)的光，而其余波長(zhǎng)的光被阻斷。然后，在其余兩個(gè)1/4垂直周期中順序地切換并傳送彩色B和W波長(zhǎng)的光。
偏振光分束器704傳送從彩色切換單元703收到光中的例如P波光，并且向第二FLC顯示板706引導(dǎo)該P(yáng)波光，并且反射S波光以便改變?cè)摴獾膫鞑シ较?0度，以及向第一FLC顯示板705引導(dǎo)該反射的S波光。
在時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)的控制下，第一和第二FLC顯示板705和706
反射對(duì)應(yīng)于由控制器201施加到形成為一個(gè)矩陣的每一單元的數(shù)據(jù)行的R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)值的入射光，從而顯示每一象素的圖像。
然后，偏振光分束器704傳送在由第一FLC顯示板705反射的光之中的S波光，并且反射在由第二FLC顯示板706反射的光之中的P波光，以使該P(yáng)波光的傳播路徑與來(lái)自第一FLC顯示板705收到的該S波光的傳播路徑一致。
該投射透鏡707放大從偏振光分束器704的光，并且朝屏幕708的方向投射該光。
以這種方法，由該四彩色定序系統(tǒng)變換的R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)通過(guò)具有兩個(gè)LCD或FLC顯示板的一個(gè)光引擎顯示在一個(gè)屏幕上。因此，當(dāng)采用三個(gè)LCD顯示板時(shí)的最大亮度也可以通過(guò)使用兩個(gè)LCD或FLC顯示板獲得。
為了說(shuō)明的方便起見(jiàn)，上面描述的光引擎已經(jīng)簡(jiǎn)化。但是，對(duì)于光引擎設(shè)計(jì)技術(shù)中的普通技術(shù)人員而言，該光引擎顯見(jiàn)能夠進(jìn)一步包括玻璃偏光器、各種快門(mén)、立體鏡等，以便提高圖像的品質(zhì)，例如提高對(duì)比度，并且準(zhǔn)直透鏡的位置可以改變。根據(jù)如上所述的本發(fā)明，通過(guò)具有兩個(gè)數(shù)字顯示板的一個(gè)光引擎顯示由四彩色定序系統(tǒng)變換的R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)，具有與使用三個(gè)數(shù)字顯示板時(shí)相同的亮度。因此，能夠簡(jiǎn)化光引擎的結(jié)構(gòu)并且減小會(huì)聚調(diào)整點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種使用兩個(gè)液晶顯示板的顯示裝置，該顯示裝置包括控制器，用于接收第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)，并且使用一個(gè)預(yù)定的算術(shù)算法把所說(shuō)的第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)變換成第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及一個(gè)白數(shù)據(jù)信號(hào)；和光引擎，用于通過(guò)所說(shuō)兩個(gè)液晶顯示板利用該第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及該白數(shù)據(jù)信號(hào)在一屏幕上顯示一個(gè)圖像，其中所說(shuō)的光引擎包括用于發(fā)射光的光源；準(zhǔn)直透鏡，用于將來(lái)自所說(shuō)的光源的入射光準(zhǔn)直成平行光或會(huì)聚光；彩色切換裝置，響應(yīng)由所說(shuō)的控制器產(chǎn)生的彩色切換控制信號(hào)，用于在一個(gè)垂直周期中順序地分離來(lái)自所說(shuō)的準(zhǔn)直透鏡的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)；第一光分束器，用于通過(guò)所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和自光信號(hào)的P波成份并且正交地反射所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的S波成份；第一反射鏡，用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的P波成份反射到所說(shuō)液晶顯示板的第一個(gè)；第二反射鏡，用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的S波成份反射到所說(shuō)液晶顯示板的第二個(gè)；所說(shuō)的第一液晶顯示板接收所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)及所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的P波成份，并且傳送對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；所說(shuō)的第二液晶顯示板接收所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)及所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的S波成份，并且傳送對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；第二光分束器，用于正交地反射從所說(shuō)的第一液晶顯示板傳送的所說(shuō)入射光的P波成份并且通過(guò)從所說(shuō)的第二液晶顯示板發(fā)送的所說(shuō)入射光的S波成份，這里，由該第二光分束器輸出的S波成份和P波成份的傳播路徑一致；透鏡，用于對(duì)來(lái)自所說(shuō)的第二光分束器的輸出光產(chǎn)生一個(gè)放大的圖像，以便顯示在所說(shuō)的屏幕上。
2.一種使用兩個(gè)液晶顯示板的顯示裝置，該顯示裝置包括控制器，用于接收第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)，并且使用一個(gè)預(yù)定的算術(shù)算法把所說(shuō)的第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)變換成第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及一個(gè)白數(shù)據(jù)信號(hào)；和光引擎，用于通過(guò)所說(shuō)兩個(gè)液晶顯示板利用該第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及該白數(shù)據(jù)信號(hào)在一屏幕上顯示一個(gè)圖像，其中所說(shuō)的光引擎包括用于發(fā)射光的光源；第一光分束器，用于通過(guò)所說(shuō)的光源發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)并且反射所說(shuō)的光源發(fā)射的光的第二波長(zhǎng)；第一準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的第一光分束器的第一波長(zhǎng)的光準(zhǔn)直成平行光或會(huì)聚光；第一反射鏡，用于通過(guò)反射所說(shuō)的第二波長(zhǎng)的光來(lái)改變來(lái)自所說(shuō)的第一分束器的第二波長(zhǎng)光的方向；第二準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的第一反射鏡的所說(shuō)的第二波長(zhǎng)的光準(zhǔn)直成平行光或會(huì)聚光；第一彩色切換裝置，響應(yīng)由所說(shuō)的控制器產(chǎn)生的彩色切換控制信號(hào)，用于在一個(gè)垂直周期過(guò)程中順序地把來(lái)自所說(shuō)的第一準(zhǔn)直透鏡的光分離成紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)；第二反射鏡，通過(guò)反射來(lái)自所說(shuō)第一彩色切換裝置的所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)而用于改變來(lái)自所說(shuō)的第一彩色切換裝置的所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的方向，由所說(shuō)第二反射鏡反射的該紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)被投在所說(shuō)液晶顯示板的第一個(gè)上；第二彩色切換裝置，響應(yīng)由所說(shuō)的控制器產(chǎn)生的所說(shuō)的彩色切換控制信號(hào)，用于在所說(shuō)的垂直周期期間把來(lái)自所說(shuō)的第二準(zhǔn)直透鏡的光順序地分離成紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)，由所說(shuō)的第二彩色切換裝置產(chǎn)生的該紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)被投在所說(shuō)的液晶顯示板的第二個(gè)上；所說(shuō)的第一液晶顯示板接收來(lái)自所說(shuō)的控制器的所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)，以及接收由所說(shuō)的第一彩色切換裝置產(chǎn)生的所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)，并且傳送對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；所說(shuō)的第二液晶顯示板接收來(lái)自所說(shuō)的控制器的所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)，以及接收由所說(shuō)的第二彩色切換裝置產(chǎn)生的所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)，并且傳送對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；第二光分束器，用于正交地反射從所說(shuō)的第二液晶顯示板傳送的光，并且通過(guò)從所說(shuō)的第一液晶顯示板傳送的光，這里，由該第二光分束器輸出兩個(gè)光的傳播路徑一致；和透鏡，用于對(duì)來(lái)自所說(shuō)的第二光分束器的輸出光產(chǎn)生一個(gè)放大的圖像，以便顯示在所說(shuō)的屏幕上。
3.一種使用兩個(gè)液晶顯示板的顯示裝置，該顯示裝置包括控制器，用于接收第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)，并且使用一個(gè)預(yù)定的算術(shù)算法把所說(shuō)的第一紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)變換成第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及一個(gè)白數(shù)據(jù)信號(hào)；和光引擎，用于通過(guò)所說(shuō)兩個(gè)液晶顯示板利用該第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及該白數(shù)據(jù)信號(hào)在一屏幕上顯示一個(gè)圖像，其中所說(shuō)的光引擎包括用于發(fā)射光的光源；準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的光源的入射光校準(zhǔn)成平行光或會(huì)聚光；彩色切換裝置，響應(yīng)由所說(shuō)的控制器產(chǎn)生的彩色切換控制信號(hào)，用于在一個(gè)垂直周期中順序地通過(guò)紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)；光分束器，用于通過(guò)所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的P波成份并且正交地反射所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的S波成份；所說(shuō)的液晶顯示板的第一個(gè)接收所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)、所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的P波成份，并且反射對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；所說(shuō)液晶顯示板的第二個(gè)接收所說(shuō)的第二紅、綠、和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)及所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的S波成份，并且反射對(duì)應(yīng)于所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)和所說(shuō)白數(shù)據(jù)信號(hào)的入射光；所說(shuō)光分束器，還用于通過(guò)由所說(shuō)的第一液晶顯示板反射的光的S波成份，并且正交地反射由所說(shuō)第二液晶顯示板反射的該光的P波成份；和透鏡，用于對(duì)來(lái)自所說(shuō)的光分束器的輸出光產(chǎn)生一個(gè)放大的圖像，以便顯示在所說(shuō)的屏幕上。
4.按照權(quán)利要求
1或2的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是透射型液晶顯示板。
5.按照權(quán)利要求
3的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是反射型液晶顯示板。
6.按照權(quán)利要求
3的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是反射型鐵電液晶顯示板。
7.按照權(quán)利要求
3的顯示裝置，其中所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板是反射型鐵電液晶顯示板。
8.按照權(quán)利要求
1-3中之一的顯示裝置，其中所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)順序產(chǎn)生在對(duì)應(yīng)于一個(gè)垂直周期的預(yù)定部分的各自時(shí)間段中。
9.按照權(quán)利要求
1-3中之一的顯示裝置，其中所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)的白數(shù)據(jù)信號(hào)順序產(chǎn)生在對(duì)應(yīng)于一個(gè)垂直周期的四分之一部分的各自時(shí)間段中。
10.一種顯示裝置，包括控制器，用于接收第一紅、綠和藍(lán)視頻數(shù)據(jù)信號(hào)，并且使用一個(gè)預(yù)定的算術(shù)算法把所說(shuō)的第一紅、綠和藍(lán)視頻數(shù)據(jù)信號(hào)變換成第二紅、綠和藍(lán)視頻數(shù)據(jù)以及一白視頻數(shù)據(jù)；第一液晶顯示板，具有用于組成矩陣的每一單元的第一數(shù)據(jù)行、時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)，所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及白數(shù)據(jù)信號(hào)由說(shuō)第一數(shù)據(jù)行接收；第二液晶顯示板，具有用于組成矩陣的每一單元的第二數(shù)據(jù)行、所說(shuō)的時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)，所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及白數(shù)據(jù)信號(hào)由所說(shuō)第二數(shù)據(jù)行接收；彩色切換裝置，用于把來(lái)自光源的光順序地分離成紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)；和反射鏡，用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)照射在所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板上；和透鏡，用于接收來(lái)自所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板的光，以便在一個(gè)屏幕上顯示一個(gè)圖像。
11.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是透射型的，并且所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)被照射在所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板后背側(cè)。
12.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是反射型的，并且所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)被照射一個(gè)所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板的前側(cè)。
13.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是反射型的鐵電液晶顯示板。
14.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的液晶顯示板是反射型的鐵電液晶顯示板，并且所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)被照射在所說(shuō)的第一和第二鐵電液晶顯示板的前側(cè)。
15.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，進(jìn)一步包括一準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的光源的入射光校準(zhǔn)成平行光或會(huì)聚光，以便施加到所說(shuō)的彩色切換裝置。
16.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的用于在所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板上照射所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的裝置包括第一光分束器，用于通過(guò)所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的一第一波長(zhǎng)并且正交地反射所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的一第二波長(zhǎng)；第一反射鏡，用于把由所說(shuō)的光分束器通過(guò)的并且具有所說(shuō)的第一波長(zhǎng)的光反射到所說(shuō)的第一液晶顯示板；和第二反射鏡，用于把具有所說(shuō)的第二波長(zhǎng)并且從所說(shuō)的光分束器輸出的光反射到所說(shuō)的第二液晶顯示板。
17.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的彩色切換裝置包括第一和第二彩色切換裝置。
18.按照權(quán)利要求
17的顯示裝置，其中所說(shuō)的彩色切換裝置包括第一光分束器，用于通過(guò)從所說(shuō)的光源發(fā)射的光的第一波長(zhǎng)并且正交地反射從所說(shuō)的光源發(fā)射的該光的第二波長(zhǎng)；第一準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的光分束器的光的所說(shuō)的第一波長(zhǎng)校準(zhǔn)成為平行光或會(huì)聚光，以便被用到所說(shuō)的第一彩色切換裝置，所說(shuō)的第一彩色切換裝置在一個(gè)垂直周期中順序地產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)；反射鏡，用于改變來(lái)自所說(shuō)的分束器的光的所說(shuō)的第二波長(zhǎng)的方向；和第二準(zhǔn)直透鏡，用于把來(lái)自所說(shuō)的反射鏡的光的所說(shuō)的第二波長(zhǎng)校準(zhǔn)成為平行光或會(huì)聚光，以施加到所說(shuō)的第二彩色切換裝置，所說(shuō)的第二彩色切換裝置在一個(gè)垂直周期中順序地產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)，以送到所說(shuō)第二液晶顯示板。
19.按照權(quán)利要求
18的顯示裝置，其中所說(shuō)的用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)照射在所說(shuō)的第一液晶顯示板上的裝置包括一個(gè)第二反光鏡，用于把從第一彩色切換裝置輸出的光反射到所說(shuō)的第一液晶顯示板。
20.按照權(quán)利要求
19的顯示裝置，其中所說(shuō)的用于接收來(lái)自第一和第二液晶顯示板的光以在屏幕上顯示圖像的裝置包括第二光分束器，用于正交地反射從所說(shuō)的第二液晶顯示板傳送的光，并且通過(guò)從所說(shuō)的第一液晶顯示板傳送的光，這里，由該第二光分束器輸出兩個(gè)光的傳播路徑一致； 和透鏡，用于對(duì)來(lái)自所說(shuō)的第二光分束器的輸出光產(chǎn)生一個(gè)放大的圖像，以顯示在所說(shuō)的屏幕上。
21.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的用于在所說(shuō)的第一和第二液晶顯示板上照射所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的裝置包括光分束器，用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的第一波長(zhǎng)通過(guò)到所說(shuō)的第一液晶顯示板的前側(cè)，并且用于把所說(shuō)的紅、綠、藍(lán)和白光信號(hào)的第二波長(zhǎng)反射到所說(shuō)第二液晶顯示板的前側(cè)。
22.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的用于接收來(lái)自第一和第二液晶顯示板的光以便在屏幕上顯示圖像的裝置包括光分束器；和透鏡，用于對(duì)來(lái)自光分束器的輸出光產(chǎn)生一個(gè)放大的圖像，以顯示在所說(shuō)的屏幕上，所說(shuō)的光分束器通過(guò)來(lái)自所說(shuō)的第二液晶顯示的反射的光的第一波長(zhǎng)，以用于輸出到所說(shuō)的產(chǎn)生放大的圖像的透鏡，并且所說(shuō)的光分束器正交地反射從所說(shuō)的第一液晶顯示板反射的一第二波長(zhǎng)的反射光，用于輸出到所說(shuō)產(chǎn)生放大圖像的透鏡。
23.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)的白的數(shù)據(jù)信號(hào)順序產(chǎn)生在對(duì)應(yīng)于一個(gè)垂直周期的四分之一部分的各自時(shí)間段中。
24.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的第二紅、綠和藍(lán)數(shù)據(jù)信號(hào)以及所說(shuō)的白的數(shù)據(jù)信號(hào)順序產(chǎn)生在對(duì)應(yīng)于一個(gè)垂直周期的一個(gè)預(yù)定的部分的各自時(shí)間段中。
25.按照權(quán)利要求
10的顯示裝置，其中所說(shuō)的控制器接收水平和垂直同步信號(hào)并且產(chǎn)生時(shí)鐘和顯示板控制信號(hào)。
專利摘要
使用兩個(gè)數(shù)字顯示板的投影顯示裝置，僅使用兩個(gè)數(shù)字投影顯示板而獲得采用三個(gè)數(shù)字投影顯示板的投影顯示裝置的相同的最大亮度。通過(guò)使用針對(duì)四彩色定序系統(tǒng)的一個(gè)預(yù)定算法而由變換R/G/B獲得的R′/G′/B′/W數(shù)據(jù)通過(guò)具有兩個(gè)數(shù)字顯示板的光引擎顯示，具有與使用三個(gè)數(shù)字顯示板顯示數(shù)據(jù)時(shí)相同的亮度。因此，能夠簡(jiǎn)化光引擎的結(jié)構(gòu)并且減小會(huì)聚調(diào)整點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04N9/31GKCN1154353SQ00137436
公開(kāi)日2004年6月16日 申請(qǐng)日期2000年11月6日
發(fā)明者金榮善 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan