一种改进的视频显示系统技术方案

交叉极化间的有源矩阵ＬＣＤ光阀。使用晶体管去控制具有在象素间光学屏蔽的“无信号间隔”的ＬＣＤ的各“象素区域”以消除电场串扰和不带信息的光引起的串色，产生一视频图象的明亮独立光源照射内部或外部的屏，并通过特殊的投影光学装置投影未失真图象，不必考虑投影在屏上的角度。使用热沉、红外反射覆盖、热吸收光学设备、选择的流体，和热敏电阻控制的象素晶体管偏压注入伺服电路来稳定图象性能，保持准确的彩色和对比度水平。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

Improved video display system

Active matrix LCD light valve between cross polarization. Use the transistor to control with inter pixel optical mask \no signal interval\ LCD \each pixel region\ to eliminate crosstalk and electric field without the information of the light string color, a video image of bright independent internal or external light source screen, and through the projection optical projection device special without distortion the image does not need to consider the projection on the screen angle. Fluid precipitation, infrared reflection cover, heat absorption of optical equipment, use of heat, and the thermistor control pixel transistor bias into servo circuit to stabilize the image performance, maintaining accurate color and contrast level.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及视频显示装置，特别涉及一种改进视频显示系统，该系统使用了一种和投影光学设备相结合的有源矩阵液晶显示装置。几十年来广泛使用阴极射线管(CRT)作视频显示，尽管这种CRT技术存在很多的问题。图象尺寸仍然受到限制，致使团体观看困难。实际上至少是19吋(对角线测量)的图象尺寸的显示单元，大约是家庭观看最小的和合适的尺寸，仍存在着大而笨重、对整个房间笼罩着危险，集攒灰尘、浪费宝贵的地面空间和有碍观瞻的问题。另外对于坐着观看方便的电视对于在床上看就不方便了。除了这些仅仅的不便之外，来自彩色电视机的X射线对健康的危害、由于闪烁率使眼睛感到疲倦、高压的危险以及显象管可能的爆裂等存在的问题就不进一步详述了。基于CRT制造的视频显示装置存在的质量问题，包括色失真，由于地磁场的影响降低了清晰度、会聚误差、老化或失调和由于可见的人为因素如扫描线引起清晰度的下降，荧光条纹和荧光点，这群光点是所有的此类电视显示装置所固有的，在比较近的距离范围内特别容易见到的。这些可见的人为因素使得图象质量比电影剧场的质量要差。近年来，投影电视已经发展起来和商品化了。虽然这种电视解决了视屏小的问题，投影电视比起标准的直接观看的电视要昂贵得多，而且更笨重和更大，以致不可能轻便携带。两种投影电视系统已经流行了，其一是使用具有投影透镜的三个阴极射线管(CRT)，另一种使用了一个由电子束扫描的油膜。由CRT制造的系统仍然是暗淡的，需要一个暗淡的光照观看环境和一个提供一个很有限视角的昂贵的特殊的屏。三个CRT产生由三基色蓝、绿、红形成的图象。由油基制造的投影系统，通常称之为“艾多福投影电视系统”有三个被扫描油膜元件，它们具有相当短的寿命和使用一个外部光源。在任一个系统中，这些图象必须会聚在屏上以形成一个彩色图象。由于透镜的弧度和在任何一种系统中电路性能的变化，使得适当的会聚不容易完成，有时需要高达半个小时的附加安装调整时间。如果投影装置或者屏移动了，这个会聚程序还得重复进行。这个阴极射线管CRT由高阳极电压驱动以获得尽可能高的亮度。增加阳极电压会进一步增加X射线的危害和降低管子的寿命和由于高压而增加的其他问题。这三支管子增加了管子爆裂的危险。为了解决前述的问题，多年来多次试图通过使用光阀系统来解决。这种系统使用我们所希望的亮度的一个外部光源，用一个光阀调制光携带图象信息。开发一个可使用的光阀的研究和实验已经集中在使用与物理效应相关联的不同的光学效应，发现和制造多种材料以完成在一个光阀上的所希望的效应。除了油膜扫描型系统外，没有别的光阀系统证实是可行的或经济可行的。与电子束在CRT的表面扫描图象的方法一样，在激光系统已经实验在一个视屏上扫描出图象，这个激光系统由于太大而不轻便，对于使用和维修太复杂，非常昂贵、很危险而且已经证实大面积图象太暗淡。大体上实现了多种光阀系统的试验诸如石英、磷酸二氢钾铌酸锂、铌酸锶钡、钇铅杯榴石或二氧化铬的晶体;或者如硝基苯的液体;或近结晶或向列型液晶;或如在一种液体的载体中的典奎宁硫酸盐的颗料的悬浮液。用这些或其它类似的物质在一个或多个光学效应前包括由于施加了电场致使产生极化旋转平面或材料的折射率的变化的电-光效应，利用施加一个磁场的磁-光效应电致伸缩效应，压电-光学效应，静电粒子排列，光-传导性，声-光效应，光敏效应，激光-扫描-感应二次电子发射，和这些效应的多种的结合。不幸的是，已经证实廉价地大量地生产大孔径的光阀是不可能的，而且常有中毒和危险，产品的质量也不一致。在所有的光阀中，不同的信息加在不同的区域，以使不同量度的光射过每个区域，总括这全部的光线，形成了一个完整的图象。这就需要由一个激光束或电子束扫描的材料形成一个微细的交叉电传导途经，被淀积在这种物质上或这种物质附近的矩阵被编址。在扫描束系统中，问题包括漏气、材料的腐蚀和由于亮度和热照射光引起的图象信息的损失，这个电矩阵系统被证实对于工程技术人员而言是困难的，它需要有极快速度开关电路和好的传导特性，这在要激活的一给定区域的材料的高压条件下是不现实的。该主系统(显示寻址的小区域)是有希望的，常常称之为电子倍增。电子倍增仅工作于诸如液晶这样的需要低压的材料。用这种方法，所有象素的地址是在传导栅协调的X和y。为了激活一个给定的象素区域一个特点的数值，必须施加不同的电压给X和y导体，在此它们相交，它们一起超过一个阈值并且调制该区域。一个对于这种倍增的主要障碍是交扰，在此周围区域受到局部电场的影响，引起错误的数据影响周围象素。串扰也是用激光和电子扫描的材料所具有的一个问题，除了色饱和精确度外还降低了对比度和清晰度。由于这些光阀具有很小的持续时间，并且一个象素区域一次被激活，由于大部分时间象素是不亮的并在此期间浪费了光，本质上很少的光穿过屏最后到达视者，结果产生了很差对比度的较暗淡的图象，由于需要较强的亮度光源来补偿对比度，所以产生了更多的热。高的鲜艳等级是不可行的。由于这需要更快的开关时间和更快的响应的材料。当今建造的使用了电子倍增技术的“袖珍电视”由于图象很小，光源亮度和周围环境的限制，这些效应不很显著。然而当一个图象被投影，这个缺陷就大大地扩大了，正如大量象素形成了显著的方块而变得不可接受的明显，图象质量的行结构的损坏也是不可接受的明显。对比度也是显著的低，也就是可能没有“黑色”。进一步降低对比度，明亮的、热的灯加热这个LCD，这个亮度在图象的中心区产生了一个“热点”，进一步以类似高斯图形扩散，这就进一步降低对比度。袖珍电视的彩色重现也是比用CRT显示的电视要相当地差。克服所说的现有视频显示装置的这些和那些问题是本专利技术的一个目标，它提供一个可以调整图象尺寸的视频图象，这个图象可以很大，也还具有在通常光照亮的房间里看到较高质量和足够的亮度的图象。此外，本专利技术的一个目的是制造一个使用一个特殊结构的LCD光阀的视频显示装置，它还使用一个独立的光源，和从前面或后面投影在内部或外部屏上的光学装置。本专利技术的另一个目的是产生有较高清晰度和对比度，接近于CRT的更加精确的色还原的视频显示，同时还减小了由于闪烁而引起的变形并且消除了条状或点状(栅网)的外形。本专利技术的进一步的目的是制造一个小的，轻的和灵巧的系统，该系统有较长的无故障工作寿命，能够和或者不和大的屏幕相结合地工作，而且可以大量地相当廉价地生产。本专利技术的另一个目的是生产一系统，它在观看前不需要会聚和其它困难的调整。本专利技术还有一个目的是生产一种系统，它没有放射X射线和管子的爆裂的危险，工作时只需要较低的电压。本专利技术的另外一个专利技术目的是生产一种系统，它不需要特殊的屏，能够很容易投影在天花板上，有较宽的视角，看起来比较舒适。本专利技术的进一步的目标是生产一种能够在三维空间投影的系统。本专利技术的这些和那些目的将实现了“改进视频显示系统”后明显地表现出来，该系统使用液晶显示(LCD)装置以形成使用了一个“有源矩阵”一个图象，并电子化地寻址和激活矩阵上的每一个液晶象素。这个矩阵电路是“有源”的，在其上有分离开的晶体管或者淀积在每个象素周围的适当的半导体去存储相应的象素控制信号，本视频显示系统进一步由包括投影光学装置，该装置包括一个照射LCD的光源，准直来自光源的光的光学装置，和投影和聚焦来自LCD的图象到一个观看本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个视频显示系统其特征在于包括：一个液晶显示（ＬＣＤ）器件，该器件特别地具有为形成一个图象的安排在一个矩阵里的许多象素；为存储一个相应的象素控制信号的和每一个象素结合的一个固态象素控制元件；和将所说的ＬＣＤ形成的图象投影在一个观 看区域上的装置。

【技术特征摘要】
US 1987-12-31 07/140,233;US 1988-12-23 07/290,0401.一个视频显示系统其特征在于包括一个液晶显示(LCD)器件，该器件特别地具有为形成一个图象的安排在一个矩阵里的许多象素；为存储一个相应的象素控制信号的和每一个象素结合的一个固态象素控制元件；和将所说的LCD形成的图象投影在一个观看区域上的装置。2.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征在于，所说的固态象素控制元件包括一个晶体管，所说的晶体管调制它的相应的象素。3.按照权利要求2所述的视频显示系统，其特征在于所说的晶体管包含一个薄膜场效应晶体管。4.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包括一个象素间的无信号间隔，在这里实质上没有带有图象信息的光从所说的无信号间隔发射出来。5.按照权利要求4所述的视频显示系统，其特征是进一步包括一个位于象素间的光阻挡涂覆。6.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个热沉。7.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是所说的投影装置由热反射材料覆盖。8.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个热吸收元件。9.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个流体装置。10.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含金属反射光学设备。11.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个热敏装置，这里所说的装置监视温度和给LCD加偏压以抵消温度波动效应。12.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是进一步包含多个LCD去投影每个图象在观看区域以产生一个黑白或彩色图象。13.按照权利要求12所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个分色光学设备，这里所说的分色光学设备重叠不同地着色的LCD投影图象，用一个单一投影透镜系统使所说的图象聚焦在一个屏上。14.按照权利要求4所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一多元着色的象素，其中的象素相应偏离以消除无信号间隔。15.按照权利要求4所述的视频显示系统，其特征是进一步包括一个反射镜系统去倍增象素的图象到象素间的无信号间隔。16.按照权利要求4所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一组透镜去填充象素间无信号的间隔。17.按照权利要求16所述的视频显示系统，其特征是所说的一组透镜按一个透镜阵列排列。18.按照权利要求17所述的视频显示系统，其特征是所说的透镜阵列是双凸透镜。19.按照权利要求1所述的视频显示系统，其特征是这里所说的LCD是一个丰满色LCD，由多种彩色象素所组成。20.按照权利要求19所述的视频显示系统，其特征是这里的由一个着色的象素放射的光和另一个着色象素放射的光相重叠。21.按照权利要求20所述的视频显示系统，其特征是进一步包含一个象素间的无信号间隔，在这里本质上没...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤金多尔高夫，
申请(专利权)人：尤金多尔高夫，
类型：发明
国别省市：US[美国]