CN101808209A

CN101808209A - 时序lcos微型投影机的数字亮度动态调制方法及电路

Info

Publication number: CN101808209A
Application number: CN 201010120259
Authority: CN
Inventors: 黄志刚
Original assignee: Sichuan Vinew Science & Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Vinew Science & Technology Co Ltd
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2030-03-09
Also published as: CN101808209B

Abstract

本发明公开了一种时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，通过电脑程序实现，包括以下步骤：(1)将模拟视频信号转换为标准数字信号；(2)将每一场完整信号进行存储；(3)取出第一场信号中的亮度信号，对该亮度信号进行计算并转换为模拟电压；(4)用第“(3)”步骤中的模拟电压控制LED恒流驱动IC并动态调节LED的驱动电流；(5)取出第二场信号中的亮度信号，按第“(3)”步骤和第“(4)”步骤中的方法进行处理，以此类推，直到完成所有模拟视频信号的播放为止。本发明还公开了一种上述方法所用的电路，包括相互连接的A/D转换电路、主控CPU、帧存储器、数字电位器、LED恒流驱动IC、LED光源。通过本发明可明显提高投影机的动态对比度。

Description

时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法及电路

技术领域

本发明涉及一种时序LCOS微型投影机的图像效果改进方法及电路，尤其涉及一种时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法及电路，属于投影机的生产领域。

背景技术

LCOS(Liquid Crystal on Silicon)属于新型的反射式micro LCD投影技术，它采用涂有液晶硅的CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片。用先进工艺磨平后镀上铝当作反射镜，形成CMOS基板，然后将CMOS基板与含有透明电极之上的玻璃基板相贴合，再注入液晶封装而成。

时序便携式LCOS投影机具有体积小、亮度高、便携性、极其丰富的色彩表现等优点，其作为一种能随身携带的大屏幕显像设备，应用越来越广泛。国内的时序便携式LCOS投影机生产厂家也在不断崛起。这种全新显像设备的应用使得大屏幕显示和产品极佳的便携性得以完美结合。

不过，由于受制于液晶显示技术本身的特点，现有时序便携式LCOS投影机的对比度普遍不高，特别是在播放明、暗场景变化很大的电影画面时，很难体会到真实的明、暗场景变化所带来的震撼效果，明显降低了时序便携式LCOS投影机的影像显示效果，成为大屏幕显示设备的一大弊端，阻碍了时序便携式LCOS投影机的广泛应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可以明显提高动态对比度的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法及电路。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明中的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，通过电脑程序实现，包括以下步骤：(1)将模拟视频信号通过A/D转换并解码为标准数字信号；(2)将每一场完整信号进行存储；(3)在第“(2)”步骤中完成第一场信号的存储后取出第一场信号中的亮度信号，对该亮度信号进行计算并转换为模拟电压；(4)用第“(3)”步骤中的模拟电压控制LED恒流驱动IC并动态调节LED的驱动电流；(5)在第“(2)”步骤中完成第二场信号的存储后取出第二场信号中的亮度信号，按第“(3)”步骤和第“(4)”步骤中的方法进行处理，以此类推，直到完成所有模拟视频信号的播放为止。通过上述方法，使得投影机在播放模拟视频信号中亮的场景时输出的亮度较高，在播放模拟视频信号中暗的场景时输出的亮度较低，由此提升了投影机的整体动态对比度。由于上述步骤通过集成电路高速实现，所以可以实现在播放视频信号的同时完成对画面亮度的实时动态调节，从而真实反应了模拟视频信号的明、暗对比度，弥补了液晶显示技术对比度较低的缺陷。

更具体地，所述第“(1)”步骤中的“标准数字信号”为ITU-601格式的标准数字信号，ITU-601格式为国际通用的标准数字信号格式，具有很强的适配性。

所述第“(2)”步骤的具体方法为：对每一帧数据进行判断，直到找到每一场信号开始的标志，然后从这一帧数据开始将数据存储至动态存储器的帧缓冲区，直到收到这一场信号结束的标志。

所述动态存储器的帧缓冲区分为帧缓冲区1和帧缓冲区2，将每一场信号的数据依次、循环地存储于帧缓冲区1和帧缓冲区2中。

所述第“(3)”步骤中“对该亮度信号进行计算”的方法为：首先计算出该亮度信号的平均亮度值，然后将该平均亮度值转换为对应于0至255阶的对应值；所述第“(3)”步骤中“转换为模拟电压”的方法为：通过数字电位器将上述“对应于0至255阶的对应值”转换为对应于0.2V至1.2V的总共为256阶的模拟电压。

本发明中时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法所用的电路，包括A/D转换电路、主控CPU、动态存储器、数字电位器、LED恒流驱动IC、LED光源；其中，A/D转换电路的信号输入端与模拟视频信号连接，A/D转换电路的数字信号输出端与主控CPU的调节信号输入端对应连接，主控CPU的存储信号传输端口与动态存储器的信号传输端口连接，主控CPU的调节信号输出端与数字电位器的信号输入端通过主控CPU的总线接口连接，数字电位器的信号输出端与LED恒流驱动IC的模拟调光脚连接，LED恒流驱动IC的电流输出端与LED光源的电源输入端连接；所述LED恒流驱动IC为具有PWM方式和模拟方式混合调光功能并支持降压、升压及升降压模式的LED恒流驱动IC。

上述A/D转换电路对输入的模拟复合视频信号进行解码和A/D转换，最后输出标准的ITU-601格式的数字化视频信号；上述数字电位器可以将数字信号转换为对应的模拟电压；上述LED恒流驱动IC的PWM调光被用于时序光机的LED驱动控制信号，而其提供的模拟调光功能则用于通过本发明所述方法调整LED驱动的最大电流值，所以通过数字电位器输出的、与输入模拟视频信号的亮度相对应的模拟电压对LED恒流驱动IC进行控制，动态调节LED恒流驱动IC的即时输出电流，达到实时控制LED光源的发光亮度的目的。

所述LED恒流驱动IC包括红色LED恒流驱动IC、蓝色LED恒流驱动IC和绿色LED恒流驱动IC，所述LED光源包括红色LED光源、蓝色LED光源和绿色LED光源。

本发明的有益效果在于：

由上可知，通过本发明，投影机在播放模拟视频信号中亮的场景时输出的亮度较高，在播放模拟视频信号中暗的场景时输出的亮度较低，真实反应了模拟视频信号的明、暗对比度，由此提升了投影机的整体动态对比度，弥补了液晶显示技术对比度较低的缺陷；特别是在播放明、暗场景变化很大的电影画面时，通过本发明，可以体会到真实的明、暗场景变化所带来的震撼效果，明显提高了时序便携式LCOS投影机的影像显示效果，可推进时序便携式LCOS投影机的广泛应用。

附图说明

图1是本发明中调制方法的流程示意图；

图2是本发明中电路的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

如图2所示，在传统时序LCOS微型投影机的主控CPU、动态存储器、LED恒流驱动IC、LED光源及其它周边电路的基础上，本发明中的电路还增加了A/D转换电路和数字电位器；其中，A/D转换电路的信号输入端与模拟视频信号连接，A/D转换电路的数字信号输出端与主控CPU的调节信号输入端对应连接，主控CPU的存储信号传输端口与动态存储器的信号传输端口连接，主控CPU的调节信号输出端与数字电位器的信号输入端通过主控CPU的总线接口连接，数字电位器的信号输出端与LED恒流驱动IC的模拟调光脚连接，LED恒流驱动IC的电流输出端与LED光源的电源输入端连接；所述LED恒流驱动IC为具有PWM方式和模拟方式混合调光功能并支持降压、升压及升降压模式的LED恒流驱动IC；所述动态存储器包括帧缓冲区1和帧缓冲区2。

如图2所示，所述LED恒流驱动IC包括红色LED恒流驱动IC、蓝色LED恒流驱动IC和绿色LED恒流驱动IC，所述LED光源包括红色LED光源、蓝色LED光源和绿色LED光源。

在上述电路中，A/D转换电路可选择型号为TVP5150A的A/D转换器，该器件是一个全制式NTSC/PAL/SECAM视频解码器，能对输入的模拟复合视频信号进行解码和A/D变换，最后输出标准的ITU-601格式的数字化视频信号；主控CPU的总线接口为I₂C总线接口；数字电位器可选择型号为AD5245的数字电位器，可以将数字信号转换为对应的模拟电压，其电压值在0.2V与1.2V之间；LED恒流驱动IC可选择richtech公司的新型大功率LED驱动器RT8452，该器件支持降压、升压、升降压模式，支持模拟调光和PWM调光，其整机采用时序方式工作，驱动IC的PWM调光被用于时序光机控制信号，它的ACTL引脚提供的模拟调光功能则用于通过本发明所述方法调整LED驱动的最大电流值，当该引脚的外加电平低于0.2V时，其驱动电流为0，而当该引脚的外加电平高于1.2V时，其驱动电流达到根据电流设置电阻设定的最大值。

如图1所示，本发明中的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，通过电脑程序实现，包括以下具体步骤：(1)在模拟视频信号输入后，将模拟视频信号通过A/D转换并解码为ITU-601格式(图1中不可视)的标准数字信号；(2)对每一帧数据进行判断，直到找到每一场信号开始的标志，然后从这一帧数据开始将数据存储至动态存储器的帧缓冲区1，直到收到这一场信号结束的标志；(3)按与第“(2)”步骤相同的方法将下一场信号数据存储至动态存储器的帧缓冲区2，直到收到该场信号结束的标志，然后循环第“(2)”步骤和第“(3)”步骤；(4)在第“(2)”步骤中完成第一场信号的存储后取出第一场信号中的亮度信号，计算出该亮度信号的平均亮度值，然后将该平均亮度值转换为对应于0至255阶的对应值，通过数字电位器将上述“对应于0至255阶的对应值”转换为对应于0.2V至1.2V的总共为256阶的模拟电压；(5)用第“(4)”步骤中的模拟电压控制LED恒流驱动IC并动态调节LED的驱动电流，LED的驱动电流控制LED的亮度；(5)在第“(3)”步骤中完成第二场信号的存储后取出第二场信号中的亮度信号，按第“(4)”步骤和第“(5)”步骤中的方法进行处理，以此类推，直到完成所有模拟视频信号的播放为止，达到动态调节亮度的目的。

通过上述方法，使得投影机在播放模拟视频信号中亮的场景时输出的亮度较高，在播放模拟视频信号中暗的场景时输出的亮度较低，由此提升了投影机的整体动态对比度。由于上述步骤通过集成电路高速实现，所以可以实现在播放视频信号的同时完成对画面亮度的实时动态调节，从而真实反应了模拟视频信号的明、暗对比度，弥补了液晶显示技术对比度较低的缺陷。

Claims

1.一种时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，通过电脑程序实现，其特征在于：其包括以下步骤：(1)将模拟视频信号通过A/D转换并解码为标准数字信号；(2)将每一场完整信号进行存储；(3)在第“(2)”步骤中完成第一场信号的存储后取出第一场信号中的亮度信号，对该亮度信号进行计算并转换为模拟电压；(4)用第“(3)”步骤中的模拟电压控制LED恒流驱动IC并动态调节LED的驱动电流；(5)在第“(2)”步骤中完成第二场信号的存储后取出第二场信号中的亮度信号，按第“(3)”步骤和第“(4)”步骤中的方法进行处理，以此类推，直到完成所有模拟视频信号的播放为止。

2.根据权利要求1所述的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，其特征在于：所述第“(1)”步骤中的“标准数字信号”为ITU-601格式的标准数字信号。

3.根据权利要求1所述的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，其特征在于：所述第“(2)”步骤的具体方法为：对每一帧数据进行判断，直到找到每一场信号开始的标志，然后从这一帧数据开始将数据存储至动态存储器的帧缓冲区，直到收到这一场信号结束的标志。

4.根据权利要求3所述的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，其特征在于：所述动态存储器的帧缓冲区分为帧缓冲区1和帧缓冲区2，将每一场信号的数据依次、循环地存储于帧缓冲区1和帧缓冲区2中。

5.根据权利要求1所述的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法，其特征在于：所述第“(3)”步骤中“对该亮度信号进行计算”的方法为：首先计算出该亮度信号的平均亮度值，然后将该平均亮度值转换为对应于0至255阶的对应值；所述第“(3)”步骤中“转换为模拟电压”的方法为：通过数字电位器将上述“对应于0至255阶的对应值”转换为对应于0.2V至1.2V的总共为256阶的模拟电压。

6.一种如权利要求1所述的时序LCOS微型投影机的数字亮度动态调制方法所用的电路，其特征在于：包括A/D转换电路、主控CPU、动态存储器、数字电位器、LED恒流驱动IC、LED光源；其中，A/D转换电路的信号输入端与模拟视频信号连接，A/D转换电路的数字信号输出端与主控CPU的调节信号输入端对应连接，主控CPU的存储信号传输端口与动态存储器的信号传输端口连接，主控CPU的调节信号输出端与数字电位器的信号输入端通过主控CPU的总线接口连接，数字电位器的信号输出端与LED恒流驱动IC的模拟调光脚连接，LED恒流驱动IC的电流输出端与LED光源的电源输入端连接；所述LED恒流驱动IC为具有PWM方式和模拟方式混合调光功能并支持降压、升压及升降压模式的LED恒流驱动IC。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于：所述LED恒流驱动IC包括红色LED恒流驱动IC、蓝色LED恒流驱动IC和绿色LED恒流驱动IC，所述LED光源包括红色LED光源、蓝色LED光源和绿色LED光源。