CN2754121Y - 光学掩模液晶投影彩扩装置 - Google Patents

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CN2754121Y CN 200420081862 CN200420081862U CN2754121Y CN 2754121 Y CN2754121 Y CN 2754121Y CN 200420081862 CN200420081862 CN 200420081862 CN 200420081862 U CN200420081862 U CN 200420081862U CN 2754121 Y CN2754121 Y CN 2754121Y
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陆祖康
叶子
吴碧珍
倪旭翔
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Zhejiang University ZJU
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Abstract

本实用新型的光学掩模液晶投影彩扩装置自上而下依次具有液晶屏、转像透镜、光学掩模板和投影透镜，其中，光学掩模板上具有X方向和Y方向周期排列的透光窗口，每个周期的尺寸为Δx×Δy，等于液晶屏每个像素的成像尺寸，每个透光窗口的尺寸为δx×δy，Δx、Δy分别为δx、δy的整数倍N。液晶屏和光学掩模板处于物像共轭位置，液晶屏和转像透镜及光学掩模板固定成一整体构件，该整体构件与二维微位移器相连。通过二维微位移器使整体构件在X、Y方向作二维平移，实现彩扩过程的分步曝光，使得液晶图像屏的有效像素提高N2倍，并且每个曝光单元之间没有任何曝光重叠或割裂的现象，有效提高了彩扩图像的质量。

Description

光学掩模液晶投影彩扩装置
技术领域
本实用新型涉及一种液晶投影彩扩装置。
技术背景
目前用于液晶投影彩扩机的液晶屏均为透射式TFT-LCD，它的主流应用是投影机、电视机及虚拟头盔等场合。将该类型液晶屏使用于液晶投影数码彩扩机中，若不采用“像素分割，分步曝光”的方法，则彩扩照片中存在着由液晶像素阴影所造成的非曝光区，在视觉上产生白色的纵横线条，造成所谓的白边“马赛克”现象；若采用“像素分割，分步曝光”的方法，又会造成彩扩照片中每个像素边缘的过曝现象，不仅降低了彩扩照片的有效分辨率，还会引起深边“马赛克”现象。
发明内容
本实用新型的目的是为消除上述的白边“马赛克”现象或深边“马赛克”现象，而提供一种光学掩模液晶投影彩扩装置。
本实用新型的光学掩模液晶投影彩扩装置，其特征在于该装置自上而下依次具有液晶屏、转像透镜、由X方向和Y方向周期排列的透光窗口组成的光学掩模板和投影透镜，其中，液晶屏和光学掩模板处于物像共轭位置，液晶屏和转像透镜及光学掩模板固定成一整体构件，该整体构件与二维微位移器相连。
通常，使光学掩模板上周期排列的透光窗口的每个周期尺寸为Δx×Δy，等于液晶屏每个像素的成像尺寸，每个透光窗口的尺寸为δx×δy，Δx、Δy分别为δx、δy的整数倍N，以使得液晶图像屏的有效像素可提高N2倍，
所说的二维微位移器可以采用市售的机械或机电二维微位移装置。
工作时，使光学掩模板与置于投影透镜另一侧的相纸也处于物像共轭位置，假设液晶屏1的总像素数为A×B，由转像透镜将液晶屏显示的图像成像到光学掩模板上，投影透镜将成像在光学掩模板上的图像投影到相纸上，将整体构件相对相纸作X、Y方向二维平移，每次平移δx(X方向)或δy(Y方向)距离，每平移一次，液晶屏更换一次图像输入信号，并对相纸作红、绿、篮三色光的三次曝光，直至在X方向平移N次，在Y方向平移N次后，最终在相纸上获得连续的总像素数为NA×NB的潜影图像。
本实用新型的优点：通过具有周期排列透光窗口的光学掩模板，实现彩扩过程的分步曝光，使得液晶图像屏的有效像素提高N2倍，并且每个曝光单元之间没有任何曝光重叠或割裂的现象，有效提高了彩扩图像的质量。
附图说明
图1是本实用新型的光学掩模液晶投影彩扩装置结构示意图；
图2是光学掩模板的一种典型布局图；
图3是光学掩模板单个周期的尺寸示意图；
图4是光学掩模液晶投影彩扩方法二维平移的一种具体移动实例。
具体实施方式
参照图1，光学掩模液晶投影彩扩装置，自上而下依次具有液晶屏1、转像透镜2、光学掩模板3和投影透镜5，其中，液晶屏1和光学掩模板3处于物像共轭位置，即显示在液晶屏1上的图像由转像透镜2成像在光学掩模板3上，光学掩模板3与置于投影透镜5另一侧的相纸6也处于物像共轭位置，即投影透镜5将光学掩模板3投影至相纸6进行曝光成像。液晶屏1和转像透镜2及光学掩模板3固定成一整体构件7，该整体构件7与二维微位移器4相连。通过二维微位移器4可使整体构件7在X、Y方向作二维平移。
光学掩模板参见图2、图3，光学掩模板上具有周期排列的透光窗口8，每个周期的尺寸为Δx×Δy，等于液晶屏每个像素的成像尺寸，每个透光窗口8的尺寸为δx×δy，δx×δy称曝光单元，Δx、Δy分别为δx、δy的整数倍N。
光学掩模液晶投影彩扩装置的二维平移，参见图4，设液晶屏1的总像素数为A×B，由装置中的转像透镜2将液晶屏1显示的图像成像到光学掩模板3上，投影透镜5将成像在光学掩模板3上的图像投影到相纸6上。先将整体构件7沿X方向平移δx距离，液晶屏更换一次图像输入信号，进行一次红、绿、篮三色光的曝光，此过程重复N次后，此时整体构件7沿X方向共进行N次红、绿、篮三色光的曝光。再将整体构件7沿Y方向平移δy距离，液晶屏更换一次图像输入信号，进行一次红、绿、篮三色光的曝光，此后整体构件7再沿X方向反向平移δx距离，进行一次红、绿、篮三色光的曝光，沿X方向反向共平移N次，每移一次液晶屏均更换一次图像输入信号，此时整体构件7沿X方向反向共进行N次红、绿、篮三色光的曝光。重复将整体构件7沿Y方向平移N次，每次沿Y方向平移一次，X方向平移N次，这样整体构件7总共平移N(X方向)×N(Y方向)次，最终在相纸上获得连续的总像素数为NA×NB的潜影图像。
整体构件7的二维平移，其X方向与Y方向平移顺序等价，即整体构件7也可先沿Y方向平移N次，然后，沿X方向平移一次，再沿Y方向反向平移N次，重复上述平移过程，直至在X、Y方向总共平移N×N次。
例如，液晶屏1的总像素数为1024×768，光学掩模板3由周期排列的透光窗口组成，每个周期的尺寸为20微米×20微米，等于液晶屏像素尺寸经转像透镜2成像在光学掩模板3上的尺寸，透光窗口尺寸为10微米×10微米，此时N＝2。由装置中的转像透镜2将液晶屏1显示的图像成像到光学掩模板3上，投影透镜5将成像在光学掩模板3上的图像投影到相纸6上，进行第一次红、绿、篮三色光的曝光。然后由二维微位移器4实现整体构件7相对相纸6的二维位置平移，每平移一次，液晶图像屏更换一次图像输入信号，并对相纸6作红、绿、篮三色光的三次曝光，直至平移2(X方向)×2(Y方向)次后，最终在相纸6上获得连续的总像素数为2048×1536的潜影图像，从而使液晶图像屏的有效像素提高4倍，并且每个曝光单元之间没有任何曝光重叠或割裂的现象，有效提高了彩扩图像的质量。
本实用新型通过更换具有不同透明窗口尺寸、不同周期的光学掩模板，并相应改变整体构件的平移次数，使彩扩照片的曝光点为液晶屏总像素的4、9、16等倍数。这种方法不仅适用于TFT-LCD，还适用于反射式的LCOS液晶屏。

Claims (3)

1.光学掩模液晶投影彩扩装置，其特征在于该装置自上而下依次具有液晶屏(1)、转像透镜(2)、由X方向和Y方向周期排列的透光窗口(8)组成的光学掩模板(3)和投影透镜(5)，其中，液晶屏(1)和光学掩模板(3)处于物像共轭位置，液晶屏(1)和转像透镜(2)及光学掩模板(3)固定成一整体构件(7)，该整体构件(7)与二维微位移器(4)相连。
2.根据权利要求1所述的光学掩模液晶投影彩扩装置，其特征在于光学掩模板(3)上的周期排列的透光窗口(8)的每个周期的尺寸为Δx×Δy，等于液晶屏(1)每个像素的成像尺寸，每个透光窗口(8)的尺寸为δx×δy，Δx、Δy分别为δx、δy的整数倍N。
3.根据权利要求1所述的光学掩模液晶投影彩扩装置，其特征在于二维微位移器(4)是机械或机电二维微位移装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100361022C (zh) * 2004-08-16 2008-01-09 浙江大学 一种光学掩模液晶投影彩扩方法及其装置
CN102540687A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 薄淑英 立体数码印像机

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