一种单板式液晶投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术保护一种单板式液晶投影装置，包括照明光源和液晶调制器，液晶调制器包括液晶调制层和彩膜，照明光源出射的照明光经液晶调制层调制及彩膜滤光后，形成彩色图像光出射；彩色信号处理模块，根据原始图像信号，分别输出照明光源控制信号和优化图像信号到照明光源驱动模块和液晶调制器；照明光源驱动模块根据照明光源控制信号独立地控制照明光所包含的至少两种色光的光通量，使照明光源出射优化后的照明光；优化后的照明光经液晶调制器根据优化图像信号调制及彩膜滤光后形成的优化彩色图像光，与原始彩色图像光相比色域变大，与理想彩色图像光相比照度提高，从而使得该单板式液晶投影装置同时兼顾了亮度与色彩。液晶投影装置同时兼顾了亮度与色彩。液晶投影装置同时兼顾了亮度与色彩。

【技术实现步骤摘要】
一种单板式液晶投影装置


[0001]本专利技术涉及投影显示
，特别涉及一种单板式液晶投影装置。

技术介绍

[0002]近年来，在投影产品领域，随着LED光源对灯泡光源的替换，投影机的成本和技术门槛逐渐下降。并且，随着近几年激光电视和智能微投的推广普及，人们对这种家用显示设备的产品形态的接受度逐渐提高，家用投影市场迎来爆发式增长。
[0003]在以往技术中，作为投影显示的核心器件，显示芯片占据了投影产品大部分利润。为降低产品成本，有技术将原本用于手机显示屏等产品的LCD面板用在了投影产品中，以作为显示芯片。该LCD面板在出射端设有像素级的彩膜，当白光从LCD面板透射时，彩膜用于将白光在不同的像素位置过滤成R、G、B的颜色，从而形成彩色像素阵列的图像，因此这种投影产品架构只需要一个LCD面板。由于该LCD面板自身的光透过率低，光损失大，为了提高投影产品的总的光通量，厂商通常选择宽谱的彩膜，以减少被彩膜滤掉的光通量。这导致某一颜色的像素会漏出其他颜色的光(本申请称之为串扰漏光)，例如：在纯蓝场，会有绿光从彩膜中漏出，导致蓝色偏绿；对于纯绿场，会有较多的蓝光和红光漏出。因此，这种单板式架构的LCD投影往往难以达到如REC.709色域，色彩表现较差，导致该类产品可能被认为与低端产品划等号。
[0004]然而，成本低并不意味着产品低端和技术落后，需要一种能够兼顾亮度与色彩的单板LCD投影技术方案，证明该类技术方案架构的形象与价值。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中的单板式液晶投影装置在追求亮度的同时无法满足色彩的缺陷，本专利技术公开一种单板式液晶投影装置，包括照明光源和液晶调制器，液晶调制器包括液晶调制层和彩膜，照明光源出射的照明光经液晶调制层调制及彩膜滤光后，形成彩色图像光出射；还包括彩色信号处理模块，对于至少部分原始图像信号，用于根据原始图像信号分别输出照明光源控制信号和优化图像信号到照明光源驱动模块和液晶调制器；照明光源驱动模块，用于根据照明光源控制信号独立地控制照明光所包含的至少两种色光的光通量，使照明光源出射优化后的照明光；优化后的照明光经液晶调制层根据优化图像信号调制及彩膜滤光后，形成优化彩色图像光出射；定义全白场图像信号时的照明光经液晶调制层根据原始图像信号调制及彩膜滤光后形成的彩色图像光为原始彩色图像光，定义不考虑彩膜串扰漏光时的原始彩色图像光为理想彩色图像光；优化彩色图像光的色域大于原始彩色图像光，优化彩色图像光的照度大于理想彩色图像光。
[0006]在本专利技术中，照明光源输出的照明光所包含的不同色光可独立控制其光通量，以任意对应一种颜色的子像素为例，通过控制照明光源输出的照明光中的一种色光与另一种色光的光通量比例，可以控制通过该子像素的光的色坐标，通过同时控制输入到液晶调制器的图像信号，可以控制通过该子像素的光的绝对的光通量，以优化彩色图像光大于理想
彩色图像光且色域变大为彩色信号处理模块处理信号的约束条件输出照明光源控制信号和优化图像信号，最终获得照度大、色域变大的图像光，从而使得该单板式液晶投影装置同时兼顾了亮度与色彩。
[0007]在本专利技术一个实施方式中，照明光源至少包括可独立控制的红光固态发光元件、绿光固态发光元件和蓝光固态发光元件，彩膜至少包括红色像素滤光区、绿色像素滤光区和蓝色像素滤光区，任意像素至少包括分别位于对应红色像素滤光区、绿色像素滤光区和蓝色像素滤光区的三个子像素；红色像素滤光区透射至少部分绿光固态发光元件及/或蓝光固态发光元件出射的光，绿色像素滤光区透射至少部分红光固态发光元件及/或蓝光固态发光元件出射的光，蓝色像素滤光区透射至少部分绿光固态发光元件及/或红光固态发光元件出射的光。
[0008]在本专利技术一个实施方式中，照明光源驱动模块根据照明光源控制信号同时驱动红光固态发光元件、绿光固态发光元件和蓝光固态发光元件。
[0009]在本专利技术一个实施方式中，对于任意图像信号，在红光固态发光元件、绿光固态发光元件和蓝光固态发光元件中，存在至少一种的输出功率与其在全白场图像信号时的输出功率相同。
[0010]在本专利技术一个实施方式中，彩色信号处理模块根据原始图像信号中的灰阶值最大的子像素确定输出功率与在全白场图像信号时的输出功率相同的固态发光元件。
[0011]在本专利技术一个实施方式中，对于同一帧图像，优化图像信号中任意像素的灰阶值都不小于该像素在原始图像信号中的灰阶值。
[0012]在本专利技术一个实施方式中，优化后的照明光中，存在至少一种色光的光通量低于其在全白场图像信号时的照明光中的光通量。
[0013]在本专利技术一个实施方式中，对于任意像素，优化彩色图像光中的由红色像素滤光区出射的来自红光固态发光元件的光与原始彩色图像光中的由红色像素滤光区出射的来自红光固态发光元件的光的光通量相等。
[0014]在本专利技术一个实施方式中，当原始图像信号为原色纯色图像信号时，仅开启照明光源的对应原色的固态发光元件。
[0015]在本专利技术一个实施方式中，当原始图像信号中的灰阶值最大的子像素属于一白色像素时，液晶调制器出射原始彩色图像光。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的单板式液晶投影装置的功能模块框图；
[0017]图2为本专利技术一实施例的单板式液晶投影装置的光路结构图；
[0018]图3为图2中的彩膜的结构示意图；
[0019]图4为图2的单板式液晶投影装置的光源光谱图；
[0020]图5为图2的单板式液晶投影装置的彩膜滤光谱线图；
[0021]图6为本专利技术的单板式液晶投影装置的驱动控制的一个示例。
具体实施方式
[0022]本专利技术的专利技术构思主要在于，一方面通过独立调节照明光源的不同色光的绝对亮
度与相对比例，控制光的色坐标，另一方面通过调节液晶调制器的各个子像素的光透过率，补偿调节色光的绝对亮度时的影响，从而达到在基本不影响图像光输出照度的同时，改善图像光的色彩。
[0023]下列实施例是对本专利技术的进一步解释和补充，对本专利技术不构成任何限制。
[0024]请参见图1，为本专利技术的单板式液晶投影装置的功能模块框图，其中，单板式液晶投影装置包括照明光源、液晶调制器、彩色信号处理模块、照明光源驱动模块，以及成像模块。
[0025]从光信号的角度来看，照明光源出射的照明光经液晶调制器后形成彩色图像光，而后经成像模块在预定位置投影成像。其中，液晶调制器包括液晶调制层和彩膜，液晶调制层对照明光进行调制，彩膜对液晶调制层的出射光进一步的滤光，从而得到彩色的图像光。
[0026]从电信号的角度来看，信号至少可分为视频信号和控制信号，彩色信号处理模块接收原始图像信号(视频信号)，判断是否需要进行优化处理。对于至少部分原始图像信号，彩色信号处理模块判断其需要进行优化，根据该原始图像信号分别输出照明光源控制信号到照明光源驱动模块以及输出优化图像信号(视频信号)到液晶调制器。照明光源驱动模块根据照明光源控制信号控制照明光源的输出功率，在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单板式液晶投影装置，包括照明光源和液晶调制器，所述液晶调制器包括液晶调制层和彩膜，所述照明光源出射的照明光经所述液晶调制层调制及所述彩膜滤光后，形成彩色图像光出射，其特征在于，还包括彩色信号处理模块，对于至少部分原始图像信号，用于根据所述原始图像信号，分别输出照明光源控制信号和优化图像信号到照明光源驱动模块和所述液晶调制器；所述照明光源驱动模块，用于根据所述照明光源控制信号独立地控制所述照明光所包含的至少两种色光的光通量，使所述照明光源出射优化后的照明光；所述优化后的照明光经所述液晶调制层根据所述优化图像信号调制及所述彩膜滤光后，形成优化彩色图像光出射；定义全白场图像信号时的照明光经所述液晶调制层根据所述原始图像信号调制及所述彩膜滤光后形成的所述彩色图像光为原始彩色图像光，定义不考虑所述彩膜串扰漏光时的所述原始彩色图像光为理想彩色图像光；所述优化彩色图像光的色域大于所述原始彩色图像光，所述优化彩色图像光的照度大于所述理想彩色图像光。2.根据权利要求1所述的单板式液晶投影装置，其特征在于，所述照明光源至少包括可独立控制的红光固态发光元件、绿光固态发光元件和蓝光固态发光元件，所述彩膜至少包括红色像素滤光区、绿色像素滤光区和蓝色像素滤光区，任意像素至少包括分别位于对应所述红色像素滤光区、所述绿色像素滤光区和所述蓝色像素滤光区的三个子像素；所述红色像素滤光区透射至少部分所述绿光固态发光元件及/或所述蓝光固态发光元件出射的光，所述绿色像素滤光区透射至少部分所述红光固态发光元件及/或所述蓝光固态发光元件出射的光，所述蓝色像素滤光区透射至少部分所述绿光固态发光元件及/或所述红光固态发光元件出射的光。3.根据权利要求2所述的单板式液晶投影装置，其特征在于，所述照明光源驱动模块根据所述照明光源控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，王成伟，肖健升，
申请(专利权)人：峰米重庆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：