[发明专利]单板彩色图像投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及彩色图像投影系统，具体而言，本发明涉及只需要单片液晶(LC)微显示板的彩色图像投影系统。

背景技术

使用液晶(LC)微显示板调制投影到屏幕(诸如，用于大屏幕电视)的光的彩色图像投影系统面临许多技术挑战和加工成本挑战。这些挑战还要相对于传统的以LC微显示板为基础的彩色图像显示系统来解释。在这种系统中，必须有光源，在获得的调制光投影到用户观看的屏幕之前，光源用包含一片或多片LC微显示板的光阀调制。为了实现理想的看得见的彩色图像，由光源提供的白光分离出三原色(一般为红(R)、绿(G)、和蓝(L))。这些原色分别被一个或多个光阀调制，然后，重新组合或重叠以形成图像。

因为图像由RGB颜色的光分开调制的光束形成，必须有一些装置由光源提供的白光分离出这些颜色。这些颜色分离装置包括分光镜、立方棱镜、和色轮。光阀可以包含三片LC微显示板：一片调制红光、一片调制绿光、和一片调制蓝光。可替换地，光阀可以只有单片LC微显示板，其利用子像素同时调制RGB光(一个子像素用于每种要调制的颜色)。最近，菲利浦提出利用称为“滚动颜色”方案的单片LCOS(硅上液晶)微显示板投影系统，即，在RGB颜色分离后，采用三个旋转棱镜分别按照红、绿、和蓝光束的场序来“滚动”RGB颜色。在投影到屏幕之前，滚动RGB光束用单微显示板重新组合和调制。

无论光阀包含一个还是三个LC微显示板，在这种传统的彩色投影系统设计中出现许多问题。例如，使用三个分光镜增加元件成本，并且导致重新组合分离的RGB信号的问题。任何不对准将弄糊和/或导致投影图像的色移。可替换地，如果色轮用于分离RGB光，实际上导致功率损失，抑制光源的有效使用。而且，三片分离的LC微显示板应该用于单独调制分离的RGB光束，需要昂贵和笨重的对准棱镜来将分开调制的光束重新组合成单个RGB图像，增加提供三片LC微显示板的费用。而且，如果只有包含RGB子像素的单片LC微显示板用于同时调制红、绿、和蓝光束，仍然需要昂贵和笨重的对准棱镜将光束准确地照射到各个RGB子像素。此外，每个像素包含R、G和B颜色子像素的单片LC微显示板需要复杂的设计和加工过程，其降低整个生产率和增加成本。更先进的菲利浦单片LCOS板设计仍然具有重新组合分离的RGB光束、相关的复杂光学元件，以及增加成本的问题。

因此，本领域需要改善彩色图像投影系统，其具有更有效地使用光源的简化光学系统，不需要重新组合和重新混合分离的RGB彩色图像。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种彩色投影系统，其包括灯；至少一片衍射光栅，设置为将来自灯的光衍射成衍射光束；LC微显示板，设置为调制来自至少一片衍射光栅的衍射光，其中相对于来自灯的光移动至少一片衍射光栅，衍射光束顺序地包括红、绿和蓝光束。

根据本发明的另一方面，提供一种彩色投影系统，其包括灯；至少一块棱镜，设置为将来自灯的光衍射成衍射光束；和LC微显示板，设置为调制来自至少一块棱镜的衍射光，其中相对于来自灯的光移动至少一块棱镜，衍射光束顺序地包括红、绿和蓝光束。

根据本发明的另一方面，提供一种方法，其包括提供入射到至少一片衍射光栅的光束的动作；相对于入射光束移动至少一片衍射光栅，其中至少一片衍射光栅的移动使得来自至少一衍射光栅的衍射光束顺序地包括红、绿和蓝光束；和调制被LC微显示板接收的所述顺序地提供的红、绿和蓝光，以将图像投影到屏幕上。

根据本发明的又一方面，提供一种方法，其包括提供入射到至少一块棱镜的光束的动作；相对于入射光束移动至少一块棱镜，其中至少一块棱镜的移动是使得来自至少一块棱镜的衍射光束顺序地包括红、绿和蓝光束；和调制被LC微显示板接收的所述顺序地提供的红、绿和蓝光，以将图像投影到屏幕上。

附图说明

图1是根据本发明实施例利用单片LC微显示板和反射光栅的彩色图像投影系统的示图。

图2a图示入射光束和反射光栅的第一级衍射光束之间的关系。

图2b图示入射光束和透射光栅的第一级衍射光束之间的关系。

图3图示超高压灯的典型光谱功率。

图4是根据本发明一个实施例利用单片LC微显示板和透射光栅的彩色图像投影系统的示图。

图5图示在用于图1和4的单片LC微显示板的驱动图像数据、和投影到单片LC微显示板的理想分离的R、G和B光束之间的同步关系。

图6图示设置为摆动图1和4的衍射光栅的电机。