光补偿机制、光机装置、显示系统及其光补偿的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光补偿机制、光机装置、显示系统及其光补偿的方法，该光补偿机制具有至少一传感器以及一控制器，该传感器可用于感测每一不同色系光线的有关光通量的数值，该控制器依据该有关光通量的数值，可随时选择性调整若干个点光源至少其中之一的发光强度及／或对应调整一液晶面板的至少一部分液晶的透光度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种，特别是指 一种可以动态补偿均光度的光机装置。
技术介绍
目前已有一些显示系统如投影显示器(I^ojector)或投射显示器或高清晰度电 视(HDTV)系统采用一种硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCoS)技术，适于构成薄 型尺寸并显示大型的高分辨率画面，同时能获得较传统液晶显示器(LCD)更高的对比度及 亮度。此种硅基液晶显示系统的主要结构包括一光照模块(Illumination Module)、偏振 分光器(Polarizing Beam Splitter, PBS)、具有有源矩阵的硅基液晶面板(LCoS Panel)、 至少一组分光片、多个棱镜O^ism)、投影镜头(Projection Lens)及屏幕等，其中包括该 光照模块、该偏振分光器、该硅基液晶面板、该至少一组分光片、多个棱镜、该投影镜头及各 组件间对应的光路可组成一光机装置或称光引擎，以方便该显示系统的组件组装或运送。 这些现有LCoS显示系统的光照模块大多具有用于产生单一色系(如白光)的光源如弧光 灯(Arc Lamp)，需要先透过该至少一组分光片如滤光片(filter)将该单色系光源所照射 的光线分散成多个不同色系(如红光(R)、绿光(G)及蓝光(B))的光线，再个别透过对应的 棱镜组及该偏振分光器传送至该硅基液晶面板，因此光损较高，易造成整体光度减弱，且使 用多个透镜组来处理不同色系光线，同时又要保持每一色系光线在精确的光路上，使光路 设计变得非常复杂，成本过高。当该多个不同色系光线经过该偏振分光器的偏振以分别产 生对应的偏振光入射至该硅基液晶面板后，该硅基液晶面板的主动矩阵的画素电极依据施 加的电压控制液晶转向以调变该等偏振光，并将该多个不同色系光线分离以组成全彩影像 的反射光。这多个不同色系组成的影像反射光，利用该硅基液晶面板的反射，透过该偏振分 光器及投影镜头投射到屏幕上，最后形成一人类视觉可辨识的画面。在一些其它现有LCoS 显示系统的单色系光源改用马达驱动的光轮以取代分光片来分光，以及必须搭配使用多个 对应镜组，以致光路设计更复杂，需占用较大的光机空间，且光损及组件成本也高。在另一 种现有LCoS显示系统中，甚至需使用到三组硅基液晶面板来分别处理多个不同色系(如红 光(R)、绿光(G)及蓝光(B))光线，而需增加对应的全反射及全穿透棱镜组，每一色系光线 搭配设更复杂的对应光路，因此其成本更为昂贵。另外，单一色系光源透过同一镜组发光时，因光线的发射角度不同或该单色系光 源传送至硅基液晶面板之间不同色系光线的光路不同或每一光源的质量不同，易使该硅基 液晶面板出现不同色系光线的光强度不均勻(如该硅基液晶面板表面的中间及外围区域 的光度落差)。如图1所示，该单一色系光源透过同一镜组照射至该硅基液晶面板上的光度 值(L)相较于一符合产品良率的标准值(K)，出现光度不均的问题。目前已有许多传统大尺寸的显示系统的光照模块选用数个不同色系(如红色 (R)、绿色(G)及蓝色(B))的发光二极管(LED)作为点光源，但其是缺点是发光效率及均光 性，比起传统冷阴管(CCFL)的线光源更难控制。为了达到最佳均光度，必须对生产出来的LED进行特性上的挑选，但此一挑选成本也相当高。如果该不同色系的发光二极管(LED) 的发光光度不均，可能会产生如图加所示的结果，即红色(R)光源的光度高于该符合产品 良率的标准值(K)，而其它如绿色(G)及蓝色(B)光源的光度皆低于该标准值，产生一偏差 值。此外，由于不同色系光源的配置位置不同或有偏差(如其中一色系光源位置偏上方，另 一色系光源位置偏下方)，使该不同色系光源透过镜组的照射角度有所不同，再经过各光路 上对应镜组的穿透及/或反射的光损，导致射入该硅基液晶面板上的不同色系光线的光强 度(即光度值)也产生不均勻的问题，其结果如图2b所示。
技术实现思路
为解决前述现有技术的问题，本专利技术的一主要目的在于提供一种光补偿机制、光 机装置、显示系统及其光补偿的方法，无需如现有技术设置分光片、滤光片或分光轮来对单 一色系光源的光线分散成各不同色系的光线，因此可减小光机空间并降低制造成本。本专利技术的另一目的在于提供一种光补偿机制、光机装置、显示系统及其光补偿的 方法，无需如现有技术针对各不同色系的光线逐一设计及配置精确的对应光路及透镜组， 利用本专利技术光补偿机制即可随时行各光源的动态光度校正，因此可大幅减小光机空间并降 低制造成本及校正成本。本专利技术的另一目的在于提供一种光补偿机制、光机装置、显示系统及其光补偿的 方法，能缩短各光源的光路，减少光损耗。本专利技术的另一目的在于提供一种光补偿机制、光机装置、显示系统及其光补偿的 方法，可提高各光源的均光度。为达上述专利技术目的，本专利技术的一较实施例提供一种显示系统，其主要包括一光机 装置及一屏幕。该光机装置进一步包括若干个点光源、一透镜、一偏振分光器、一液晶面 板、一投射镜及一光补偿机制，其中该若干个不同色系的点光源依不同时序分别产生数个 不同色系的照射光线。该透镜用于控制该数个不同色系的照射光线的光路方向。该偏振分 光器，直接接收由该透镜控制的该数个不同色系的照射光线，以分别产生数个对应的偏振 入射光。该液晶面板，具有数个液晶用于接收该数个不同色系的偏振入射光，并依据该液晶 的透光度对应产生数个不同色系的反射光，其中该数个不同色系的反射光经由该偏振分光 器射出数个不同色系的偏振反射光。该投射镜用于接收该数个不同色系的偏振反射光并朝 该光机装置之外投射包含数个不同色系的投射光。该光补偿机制具有至少一传感器用于感 测每一不同色系对应的照射光线、偏振入射光、反射光、偏振反射光及投射光至少其中之一 有关光通量的数值，以及一控制器依据该至少一传感器传来的有关光通量的数值，选择性 调整该若干个点光源至少其中之一的发光强度及/或对应调整至少一部分液晶的透光度。 前述有关光通量的数值可以为光通量、光度、照度及辉度的其中一种。前述该控制器进一步具有一核心逻辑用于依据前述有关光通量的数值与一预定 标准值之间的差异，确定调整该至少一点光源的发光强度的多寡。此外，该核心逻辑亦可依 据数个传感器在不同感测区域下或不同时序下感测的数个有关光通量的数值之间的差异 值，经由一查询表的查询结果及/或一运算单元的运算结果，确定一电压值或一电流值或 一时序以调整该至少一点光源的发光强度及/或对应调整至少一部分液晶的透光度的多 暴。于另一较佳实施例中，该至少一传感器的位置邻近该液晶面板的外侧且接收该偏 振入射光。于另一较佳实施例中，该至少一传感器的位置邻近该偏振分光器的外侧且接收 该照射光线。于另一较佳实施例中，该至少一传感器的位置邻近该投射镜且接收该偏振反 射光。于另一较佳实施例中，该至少一传感器位于该光机装置之外且接收该投射光。于另 一较佳实施例中，该光机装置仅包括若干个点光源、一透镜、一偏振分光器、一液晶面板、 一投射镜及一控制器，其中该控制器可与一传感器电性连接以校正各点光源的均光度。于 另一较佳实施例中，该至少一传感器如数字相机自该屏幕上撷取由不同色系光线组成的影 像画面。此外，本专利技术提供一种光补偿的方法，适用于一显示系统，该方法包括下列步骤在不同时序下感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光机装置，适用于一显示系统中，其特征在于，其包括：至少一光源，用于产生一照射光线；一偏振分光器，接收该照射光线，以产生一对应的偏振入射光；一液晶面板，具有数个液晶用于接收该偏振入射光，并依据该液晶的透光度对应产生一反射光，其中该反射光经由该偏振分光器射出一偏振反射光；一投射镜，接收该偏振反射光并朝该光机装置之外投射一对应的投射光；以及一控制器，分别电性连接该至少一光源及该液晶面板，并依据该照射光线、该偏振入射光、该反射光、该偏振反射光及该投射光至少其中之一有关光通量的数值，选择性调整该至少一光源的发光强度及／或对应调整至少一部分液晶的透光度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭念劬，魏志男，庄博尧，
申请(专利权)人：创惟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]