[其他]改進了對比度的顯示投影系統

無效

• 申請號: 87101153
• 申請日: 1987-11-22
• 公開（公告）號: CN87101153A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 斯蒂芬·馬戈斯
• 申請（專利權）人: 北美菲利浦消費電子儀器公司
• 主分類號: G02F1/13
• 分類號: G02F1/13;G02B27/18
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 肖掬昌,吳秉芬

一個投影系統包括：一個提供光線的光源;設置在所說光線通路上的液晶器件，所說的液晶器件包括用于使所說光線在一個預定平面內偏振并由此產生第一偏振光的起偏器，設置在所說偏振光通路上的多個液晶單元，它們各用于根據施加給它的控制信號而旋轉所說光線的偏振面，在所說第二偏振面內偏振的光線形成了第二偏振光;

用于按照構成所需顯示的信息把所說控制信號施加給所說液晶單元的裝置;

一個設置在離開所說多個液晶單元預定距離的投影屏，所說的投影屏具有一個前表面和一個后表面;以及

一個用于只透射所說第一偏振光和所說第二偏振光當中的一種被選偏振光的檢偏器，所說的檢偏器設置在所說多個液晶單元和所說投影屏之間。

以前，曾經提出過利用液晶顯示的后部投影電視系統。在這些已知系統中，液晶顯示器由一個起偏器、實際的液晶、以及一個檢偏器構成，所有這些部分都被封裝為一個單元。落到該單元上的光線通過起偏器在一個特定平面內偏振。然后，這個在這里被稱為第一偏振光的光線通過液晶。已經充電的液晶，即施加有電控制信號的液晶，使該偏振面旋轉到第二平面。如果該液晶被安排成一個矩陣，則該控制信號可能同時激勵了它的列與行的地址輸入端?？刂菩盘柊凑赵谕队捌辽弦@示的信息被施加給液晶單元。這樣的信息例如可以是數據，或者電視圖象。一般來說液晶單元被安排在一個平面內，投影屏離開液晶單元平面預定距離并且與該平面平行。這樣，來自液晶單元的光線就包含有在第一個平面內偏振的光線和在第二個平面內偏振的光線。于是，檢偏器就選擇出這兩個平面中的一個平面，即在某一個平面內偏振的光線通過檢偏器，而在另一個平面內偏振的光線被堵截。然后，所選光線通過一個投影透鏡系統并在投影屏上成像。這種類型的投影裝置的主要問題是，由于在檢偏器中損失了平均50%的光線而導致對比度很小。即使使用標準的對比度增強技術，諸如涂黑投影屏前面的雙凸透鏡之間的空槽，使用擴散器等都不能產生有足夠大對比度的圖像。

本發明的一個目的是增強由來自液晶顯示的光產生的投影屏上的圖像的對比度。

本發明的另一個目的是以節約的方式來增強對比度，其中不必改變該系統的基本操作。

按照本發明的投影系統的特征在于，檢偏器裝置被安排的位置距所說投影屏比距所說多個液晶單元更近些。該檢偏起和普通的形成液晶顯示中的輸出部件的檢偏器相同，即只透射在某個特定平面內偏振的光。所選的光線然后在投影屏上形成顯示。

最好把檢偏器層疊在投影屏的前表面上。這有助于在增強對比度的同時防止損害投影屏。

另外，還可以把檢偏器層疊在投影屏的后表面上或者甚至于可以在投影屏本身的后部和前部之間的正中央。

結合附圖參考以下說明將能更好地理解本系統的操作及其其它的一些優點。該附圖是一個基本的液晶投影顯示器的示意圖，它圖示出慣用的檢偏器位置以及按照本發明的可能的檢偏器位置。

在附圖中，光源10，例如弧光燈，發射光線，該光線穿過一個聚光透鏡系統12。從聚光系統12出來的光線由無規則偏振的、基本上平行的光線組成。這樣的光線穿過液晶顯示器16。液晶顯示器16首先包括起偏器18，起偏器18使光線在第一所選平面內偏振。然后，該偏振光照射到一個液晶陣列上，在這兒用參考標號20表示該液晶陣列。一般來說液晶陣列是矩陣尋址的。實際的尋址系統不是本發明的組成部分，沒有必要去理解它。簡短地說，每一個液晶單元要有兩個地址導線，一個用于列地址，另一個用于行地址。要被發送的圖像信息一般儲存在取樣與保持電路中，一個電路對應于一列。一個被指定的行的所有列地址線都被扎結在一起，一個被指定的列的所有行地址線也都被扎結在一起。例如可利用一個移位寄存器按順序地給各行通電。在一個被指定行內的每一列的元件接收貯存在它的取樣與保持電路中的圖像信息。一個特定的液晶單元僅當在它的兩條地址線都同時接收到一個電信號時才被充電。當液晶沒有充電時，光線穿過它時偏振面沒有改變。當它被充電時，照射到它上面的光線就旋轉到第二偏振面，第二偏振面一般偏離第一偏振面90°。一個檢偏器22，當它作為該液晶顯示器的一部分時，即它位于附圖所示的慣常的檢偏器位置時，則堵截在某一個平面內的偏振的光線，而透射在另一個平面內偏振的光線。這樣，檢偏器就遏止了落在其上面的平均來說一半的光線。

當檢偏器是在它的慣常位置時，從檢偏器輸出的光線穿過一個投影透鏡系統24，透鏡系統24把圖像聚焦到投影屏26上。投影屏26由后部28和前部30構成。觀眾看到的是在前部30上產生的顯示。