CN1025098C - 大型电视显示*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种体积小、成本低的投影***，它可将大而明亮的电视影像投射到银幕上。一个小型液晶装置为视频信号所激励，产生一个排列与电视影像相当的透明图案。光被导射至此液晶装置的背面来照射此装置；位于此装置前方的投射镜，可将装置上的影像投射到一个大型银幕上。此液晶装置内的栅格，可由一个空间滤波器予以滤除，该空间滤波器为含有栅格付氏变化的负片。

Description

本发明涉及一种大型电视及视频图像显示***。

通过对视频或电视影像的投射，可以将电视影像投射到一个大型银幕上供许多人同时观看而不用建造一个大型阴极射线管。在此以前可供大家利用的投影电视***非常昂贵。一种低成本且只需在现有零件或现有科技稍加修改建造以展示电视或电脑所产生影像的***，应有重要的价值。

本发明的目的就是提供这样一种大型电视及视频图象显示***。

根据本发明的一个实施例，可获得一种将电视影像投射到银幕上的低成本***。本***包括一个液晶装置，它包含了许多像点。这些像点通过电能控制其透明度。此液晶装置是由一个视频信号生成电路提供能量，它使像点产生代表电视影像的透明图案。本发明的一个光源，会将光导射至此液晶装置的背面;另有一个位于此液晶装置前方的投射镜，可将此液晶装置的影像投射在银幕上。

本发明可以利用一台小型电视机的小型液晶装置，而此液晶装置是利用该小型电视机的视频信号生成电路来激励的。将此液晶 装置放入幻灯机而将电视机影像投射到银幕上是可能的。

液晶装置的大部分不透明栅格，可以利用一个空间滤波器予以滤除。空间滤波器是栅格付氏变换的一个负片。投射镜在介于投射镜与银幕之间的影像位置处，产生液晶装置的影像。空间滤波器正是在此中间影像位置处。在本专利申请的权利要求书中，分别叙述了本发明的各个新装置。为充分了解本发明，阅读下列说明时请参考下列附图。

图1是根据本发明所述电视影像投射***的简化侧面图。

图2是为投射电视影像而加以改造后的幻灯机的一个透视图。

图3是图1电视影像投射***液晶装置的部分放大剖面图。此图表示了此电视投射***在先有技术中已有的部分。

图4是图3***的部分正面图。

图1图示了用来将大型电视影像12投射到大型银幕14上的一个***10。此电视影像投射***包括了一个液晶装置16，此液晶装置由一个视频信号生成电路激励，受到激励后在液晶装置16上可产生与电视投影相对应的透明域。由一个灯泡22、一个反射镜24以及聚光透镜26组成的光源，可将光导射至液晶***的背面并相当均匀地照射此液晶装置。一个红外线滤波器31，将有助于保护此液晶装置避免过热。位于液晶装置前方的一个投射镜32，可将此液晶装置16的影像投聚在银幕14上。

液晶装置16与视频电路18，是可买到的小型或“袖珍TV”电 视机的零件。例如Radio    Shaok    LCTV    Realistic    Pocketvision就拥有一个5.4cm×4.4cm的屏幕，这个屏幕具有146列120行的液晶像点。每一个像点都是正方型，此正方型的每边边长是370μm。这种小型的液晶电视机，亦具有一个能接收广播电视信号的接收器和激励液晶装置的视频激励电路。这种小型电视机的最初设计目的，是为了在周围光线照射液晶装置背面的情形下供个人直接观看此液晶装置。本专利申请人利用了这个小型的液晶装置创造了一个可供许多人同时观看大型电视影像。其方法是将非常亮的光投射至并穿过液晶装置，在银幕上形成一个大型的投射影像。

图2图示了一种影像投射***。此种投射***利用了Kodak    Carousel1或其它幻灯机42，将液晶装置16上的影像投射到银幕上，液晶装置16的大小和可被投影的幻灯片的大小一样，此液晶装置安置在此幻灯片投影机的投影位置或投影片门44处。位于投影位置44的装置必须作些修改，使其可接受一块特别的液晶显示装置。此液晶显示装置可能比幻灯片要厚要宽。幻灯片包括一个纸板制夹持器和一个正片。视频电路18位于幻灯片投影机之外，全凭一条可挠折的带形电缆接到此液晶装置。利用这种投影技术，再将现有的幻灯机稍作此修改，即可将一个大而清晰的电视影像投射到一个银幕上。本专利申请人利用了一种一般人称为顶置式投影机的幻灯机将大而清晰的电视影像投射到银幕上。这种顶置幻灯机有一个水平表面，在其上可放置幻灯片或透明片，其中透明片 的影像投射要采用其他方法进行。

我们发现经过赋能而变得比较不透明的上述电视机像点仍会传送少量但尚可觉察到的光。因此光的亮度应予限制，以避免“洗掉”。在亮度约等于利用CTR投影***向后投影屏幕投影所获得的亮度时，可获得10∶1到20∶1的对比度，更亮的对比度也可通过对液晶电视的改进而提高。

根据上述方式所投影的影像，并不令人满意。因为会出现与投影影像重叠的黑栅格。图3图示了液晶装置的一些影像细节，这些影像就有这种栅格。这种液晶装置包括一层夹置于一对玻璃板52.54之间液晶材料50，而这对玻璃板则又夹置于偏光板56，58之间。这两块玻璃板内具有相互垂直的导体60，62。当未在与这两个导体相接的电线61，63之间加电压时，像点所加电压为0伏，因而位于交叉点的液晶区域就会变得透明。导体60、62交叉形成一个像点，如图4内的64所示。尽管所有全层导体本身都相当透明[就黑白电视机而言，相当透明即指约有一半入射光通过]，但导体60，62不重叠处是不透明的，因此形成栅格。这些不透明的栅格[在上述电视机里，其宽度约为千分之一时]在液晶装置的大而亮的影像投射至银幕上时会变得非常显眼。

本专利申请人利用诸如图1中70所示的一个空间滤波器滤除了此栅格图案。这个空间滤波器70构成一个本质上为液晶装置栅格图案66付氏变换的明、暗区域图案，它被安置于中间影像位置 72处，而这个中间影像位置72位于投射镜和银幕之间，通过液晶装置的光经过校准后，位置72到投射镜32的距离就是它的焦距。图5是空间滤波器的总体图，它图示出空间滤波器包含数个代表栅格付氏变换负片的不透明区域74。把一个未曝光的软片90[此软片可能包含一块其上涂有光敏剂的塑质板或玻璃板]放于位置72[但此处没放空间滤波器70]，就可利用图1的***构造空间滤波器70了。操作液晶装置使所有的像点都成透明的[通过不施加任何形成影像获得]，让来自源20的光线将软片曝光。若涂在软片90上的乳液是负性的，它可在冲洗后使亮点变暗暗点变亮，冲洗后的软片90[以及它的拷贝]就可作为空间滤波。若涂在软片90上的乳液是正性的，则可用它的负片。我们可以看到，若校准了通过液晶装置16的光90，此时空间滤波器70就是栅格的付氏变换。

液晶装置16的像格可以寻址以控制各像点或像点线条的透明度。当产生表示影像之视频信号[此信号可以赋能像格]的装置包含电视广播接收器或电视摄影机时，我们也可以用电脑来产生影像。这些影像是局部产生的[非广播的]而且不一定是现场影像。虽然本专利申请人所投射的是单色或黑白影像，但我们也可用一个彩色液晶装置来展示彩色影像。用这种装置，每个像点只能通过一种颜色[例如：兰、红或白];而且可用白光来照射。因此，这套***提供了一种将大而亮的影像投射到银幕的经济***;同时也提供了一种由小型LCD[液晶显示器]电视产生大而亮影像的低成本方法。 此液晶装置的背面用强光照明;在此液晶装置前面的投射镜可将此液晶装置的影像投在银幕上。出现在银幕上的影像面积，较理想地是要比液晶显示的面积至少大1个数量级;更理想地是大两个数量级[100倍]以上。此液晶装置会有不透明线条组成的栅格。可利用一个基本上为此栅格付氏变换的负片所构成的空间滤波器将它滤除掉。

虽然此处只叙述和图示了本发明的几个特殊实施例，但对同行而言，可轻易地作出根据本发明而作的修改。因此，本专利申请人认为后面的权利要求应包括这些修改。

Claims (13)

1、一种将电视及视频影像投射到银幕的***，包括：

一个包含许多排成行列像点的液晶装置，每个像点均可以通过赋能来控制它的透明度，所述液晶装置具有前后两面；

产生表示影像之视频信号的生成装置，所述生成装置与所述液晶装置连接以赋能所述像点，使其与所述影像之透明图案对应；

其特征在于：

一个可将光线导射至所述液晶装置背面的光源，导射来的光线，可沿向前的方向穿透液晶装置上的像点；

一个位于所述液晶装置前方的投射镜，所述投射镜把所述像点图案聚焦在适当的位置并成像于银幕上。

2、权利要求1所述投影***，其特征在于：

所述液晶装置含有一种栅格，此栅格由许多基本为不透明的行列组成，这些导体均按所述像点行列的方向延伸，

所述投射镜在投射镜与银幕之间的一个中间平面上形成所述液晶装置上的影像，

一个位于所述中间平面的空间滤波器，所述滤波器可形成基本为所述栅格付氏变换的明暗区域图案。

3、权利要求2所述投影***，其特征在于：所述空间滤波是所有液晶装置的像点经赋能而透明时在所述中间位置形成影像的负片。

4、权利要求1中所述投影***，其特征在于：

一个具有称为软片门装置的幻灯机，一般将被投影的透明片放在此软片门处，此幻灯机还具有一个光源，可照在所述透明的位置并可在所述软片门组件内形成一个透明片的影像，将其投影到一个银幕上。

5、权利要求1所述投影***，其特征在于：

所述液晶装置和所述生成装置组成了小型电视机的显示器和此小型电视机的激励电路。

6、权利要求1中所述***，其特征还在于：一个面积此所述液晶装置面积大一到数个数量级的银幕，所述银幕和所述液晶装置分别位于所述投射镜的两边，所述投射镜的设计得可以在所述银幕上形成一个影像，这个影像占据大部分银幕。

7、一种将电视及视频影像投影到银幕上的方法，其特征在于：

用光照射一块液晶装置，这块液晶装置包含了许多像点，这些像点均可被赋能而控制其透明度;用与影像相当的视频信号对所述液晶装置赋能，从而产生与所述影像一致的透明像点图案，因而可将所述液晶装置的影像形成在银幕上。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述照明与形成影像的步骤包括在所述液晶装置后边导射光及导引光通过所述液晶装置的投射镜的步骤。

9、如权利要求7中所述的方法，其特征在于：

所述液晶装置具有许多基本不透明的栅格，这些栅格位于所述液晶装置内并形成一个透明图案，所述导引光的步骤包括把上述液晶装置的影像成形在投射镜和银幕之间的一个空间位置，

在所述中间位置放一个空间滤波器，此空间滤波器可形成表示基本为所述不透明图案之付氏变换的明暗区图形。

10、权利要求7中所述方法，其特征在于：

所述液晶装置包括许多基本为不透明且放在所述液晶装置内可形成图案的导体。

所述导引光的步骤包括在投射镜与银幕之间形成所述液晶装置的影像，

在所述中间位置一个空间滤波器，此空间滤波器在各像点透明时，相当于影像在所述中间的位置的负像。

11、权利要求7中所述的方法，其特征还在于：

将小型电视机的液晶显示器和接收与激励电路分开，可使液晶显示器面部无任何干挠;同时利用所述接收与激励电路完成激励所述液晶装置的步骤。

12、权利要求7中所述的方法，其特征还在于：

所述照射与投影的步骤包括在幻灯机位置安置一个小型电视器的液晶显示器，在此幻灯机投影位置的两边分别安放光源和投射镜。

13、权利要求7中所述的***，其特征在于，该***可以用于大型彩色投影电视。