背投设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种背投设备，包括电信号接口部件；点阵发光显示部件；信号转换部件，将来自所述电信号接口部件的电信号转换为点阵图像信号传送到所述的点阵发光显示部件上形成点阵图像；第一光学元件，将所述点阵发光显示部件显示的点阵图像进行光学缩小在具有散射效果的第一成像部件上生成第一光学影像；第二光学元件，将第一光学影像进行光学放大形成点阵图像的第二光学影像；第二成像部件，将第二光学影像在第二成像部件上显示，所述第二成像部件是光学透射型投影屏幕；所述第一成像部件的光学输出作为第二光学元件的光学输入，所述第二光学元件的光学输出作为第二成像部件的光学输入。该设备采用固态发光器件生成图像，可靠、寿命长。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及背投设备，特别是涉及采用LED图像阵列实现的背投设备。
技术介绍
LED灯，又称为固态发光器件，因其使用寿命长，尺寸可以做得较小，并且通过控制加载在LED灯的电流可以控制其亮度，而且LED灯可以有由多种颜色。因此使用LED灯作为图像显示设备，在大屏幕广告系统、大屏幕电视接收系统中广泛使用。 但由于LED灯需要固定在电路板上形成LED灯阵列，使得LED灯之间存在间隙，当人们以较近距离观看LED阵列显示的图像，会看到明显的像素点间隔区域，造成图像模糊、图像质量低的问题。 同样，在基于荧光显示屏的阴极射线管显示器中，在荧光显示屏的横向和纵向上按照分辨率的要求划分为多个像素点，像素点之间有间隙。阴极射线打在像素点，使像素点发光，打在像素点之间有间隙则不会发光，当人们以较近距离观看阴极射线管显示器显示的图像，会看到明显的像素点间隔区域，造成图像模糊、图像质量低的问题。 同样，在基于点阵显示的其他各种显示器中，如液晶显示器、等离子体显示器等，由于制造工艺的限制，显示器中像素点的间隙总是存在，当人们以较近距离观看这些显示器显示的图像，会看到明显的像素点间隔区域，造成图像模糊、图像质量低的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是如何提高基于点阵显示的图像显示效果，消除 点阵之间间隙造成的图像模糊和图像质量低。本技术采用光学方法将图像进行光学处 理后，使显示出的图像没有像素点间隙，从而提高图像显示效果，即使近距离观看，图像质 量也得到提高，进而实现一种寿命长、可靠性高的投影设备的设计。 术语说明本文中所指的点阵间隙是指两个相邻发光点同时发光时在人们的视觉 上感受到的两个发光点之间的未发光区域。所指的点阵间隙为零或点阵间隙消除或点阵之 间没有间隙或光点之间没有间隙是指两个发相邻光点同时发光时在人们的视觉上感受不 到两个发光点之间存在明显的未发光区域。 术语说明所谓成像部件的散射效应是指光线照射到成像部件上时，如果是反射 型成像部件，则光线将以多个方向进行反射，如果是透射型成像部件，则光线将以多个方向 进行折射。 为解决上述问题，提出的技术解决方案是 1、一种提高图像显示效果的方法，一种方法是包括如下步骤 第一步，将由光点阵列构成的图像利用第一光学元件进行光学縮小在具有散射效 果的第一成像部件上生成第一光学影像，直到形成的第一光学影像中光点的间距小于或等 于光学影像中光点的尺寸，使第一光学影像中光点之间没有间隙； 第二步，将第一光学影像利用第二光学元件进行光学放大在第二成像部件上形成4光点图像的第二光学影像； 第一成像部件和第二成像部件可用幕布构成，所述幕布可以是透射型屏幕，也可 以是反射型屏幕。在公开日为2004年5月12日公开号为CN1495518A的中国专利申请中 公开了透射型屏幕的实现方法，作为本技术的引用资料，引用方式为全文引用。当用透 射型屏幕时，类似于背投投影设备，原始图像源位于屏幕的背面(后面)，观察者位于屏幕 的前面。当用反射型屏幕时，原始图像源位于屏幕的前面，观察者也位于屏幕的前面，其效 果类似于投影设备。但本技术与投影设备有着根本的区别，投影设备是将图像通过光 学放大和聚光灯照射图像后投射到屏幕上；而本技术的光学元件是解决原始图像源， 如LED灯幕墙、LED灯构成的广告显示器等点阵间的间隙产生的图像模糊问题，特别是当近 距离观看这种图像时存在明显的颗粒效应的问题。当然本技术除了解决了该问题，也 可以调节第二光学元件的放大倍数和位置将原始图像进行放大或縮小显示。而且这种放大 与縮小的处理是完全基于光学线性放大和縮小，不同于数字图像处理中的插值处理或抽点 处理产生的图像模糊和边沿锯齿效应。因此依照本技术的实现，将极大提高点阵类图 像显示器、LED灯阵列显示器等的显示效果，而且还可以对原始图像进行线性光学放大或縮 小处理而不会降低清晰度或产生图像模糊的问题。 由像素点构成的图像显示器由于像素点之间的间隙，使人们看到的图像存在颗粒 效应，即距离较近时，可以感觉到图像是由离散的像素颗粒构成，明显感觉到像素点之间的 间隔。其结果是图像显示效果差，甚至模糊。通过上述方法，图像显示器显示的图像通过第 一光学元件进行光学縮小，相应的形成的第一光学影像被縮小，图像中的像素点距离也縮 小了，当像素点的尺寸大于像素点之间的间隙时，通过图像的縮小，由于光点在成像平面成 像存在扩散效应，即由于成像平面的散射，会使光点的光学图像区域扩散，可以使相邻的像 素点的影像点之间的间隙縮小到零，甚至使像素点形成的影像点出现交叉。因此可以使经 过第一光学元件形成第一光学影像不存在影像点之间的间隙，再将第一光学影像经过第二 光学元件进行光学放大形成像素点图像的第二光学影像，由于第一光学影像已经不存在影 像点之间的间隙，因此光学放大后的第二光学影像的影像点之间不存在间隙。将第二光学 影像成像在显示部件，此时显示部件显示的图像是没有像素点之间的间隙。人们观看第二 光学影像的显示效果将更清晰，没有像素点之间的间隙产生的模糊感觉。即使近距离观看 也不会产生颗粒效应。 采用本技术的技术方法，还可以设计出一种新型的投影设备，相比于现有投 影设备采用高亮度灯泡或LED灯作背光光源，通过光学处理和电学处理，将要显示信息投 射到屏幕上显示出来。本技术设计的新型的投影设备是先将要显示的信息传送到点阵 显示器如LED灯阵列构成的图像显示器显示出图像，然后将该图像采用本技术的第一光学部件将图像进行縮小并在具有散射效应的第一成像部件上形成已消除点阵间的间隙 的第一影像，然后采用本技术的第二光学部件将经过第一光学元件和第一成像部件处 理后的第一影像信息进行光学放大或縮小后，形成第二光学影像，在投影屏幕上显示第二 光学影像。这种新型的投影设备包含如LED灯阵列一样的点阵列构成的图像显示器部件、 第一光学元件、第一成像部件、第二光学元件、投影屏幕。这样的投影设备结构简单，价格低 廉，而且投影效果仍可以很清晰，且可以进行光学放大或縮小处理。当用反射型屏幕时，可 以设计成基于本技术的新型前投投影设备，当用透射型屏幕时，可以设计成基于本技术的新型背投投影设备。 同样，采用本技术的技术方案，还可以设计出将多光源变成类似单光源的照 明系统。本技术设计的照明系统是先将多光源的输出采用本技术的第一光学部件 进行縮小消除光源间的间隙形成第一照明输出，然后采用本技术的第二光学部件将经 过第一光学元件处理后的第一照明输出进行光学放大或縮小后，形成第二光学照明输出， 由于光源之间的间隙已经被消除，因此第二光学照明输出就像是单光源输出。这种新型的 照明系统包含如LED灯阵列一样的多光源部件、第一光学元件、第二光学元件。这样的照明 系统结构简单，价格低廉，可以产生单光源输出效果，且可以进行光源输出照射面的放大或 縮小处理。 2、进一步特征之一是当光点图像尺寸较小时，上述第一光学元件和第二光学元件可以分别采用单个圆形凸透镜。通常图像显示器的显示屏外形轮廓是矩形，因持上述第一光学元件和第二光学元件可以是设计成与图像显示器形状相似的矩形凸透镜。 3、进一步特征之二是上述矩形的凸透镜是通过裁剪圆形凸透镜获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背投设备，其特征是包括如下部件：　　电信号接口部件；　　点阵发光显示部件；　　信号转换部件，将来自所述电信号接口部件的电信号转换为点阵图像信号传送到所述的点阵发光显示部件上形成点阵图像；　　第一光学元件，将所述点阵发光显示部件显示的点阵图像进行光学缩小在具有散射效果的第一成像部件上生成第一光学影像；　　第二光学元件，将第一光学影像进行光学放大形成点阵图像的第二光学影像；　　第二成像部件，将第二光学影像在第二成像部件上显示，所述第二成像部件是光学透射型投影屏幕；　　所述第一成像部件的光学输出作为第二光学元件的光学输入，所述第二光学元件的光学输出作为第二成像部件的光学输入。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：须清，
申请(专利权)人：北京派瑞根科技开发有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]