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| 发布时间：2010.08.18 新闻来源：明控科技 浏览次数： |
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液晶投影显示颜色均匀性的研究
大屏幕电子显示在各个领域中起着日益重要的作用。从制造成本及使用方便来看，近期内投影显示是唯一比较实用的大屏幕显示技术。其中，液晶投影显示更是以其独特的优点占据了大部分市场。其应用的领域对颜色均匀性有着较高的要求，所以颜色的均匀性成为评价液晶投影显示器件性能优劣的重要指标之一。本论文围绕液晶投影显示的颜色均匀性而展开。 本文的第一部分介绍了目前投影显示业的现状及发展；对三种占据市场主导地位的投影显示技术——LCD投影显示、DLP投影显示以及LCOS投影显示进行了比较，尤其讨论了这三种投影显示的颜色实现技术的优缺点；同时也对液晶投影显示颜色均匀性的研究现状进行了介绍。 本文的第二部分提出了利用均匀颜色空间对液晶投影显示的颜色均匀性进行评价。同时，本文对造成液晶投影显示颜色的不均匀性的原因进行了理论分析，并利用ASAP光学模拟软件对造成液晶投影仪的颜色不均匀的两种情况分别进行了模拟，模拟的结果验证了对理论的分析。 根据对液晶投影显示颜色均匀性的分析，本文提出了一套系统，主要对三片式液晶投影机的白场的颜色不均匀性进行自动的测量和校正。该系统可以通过对二维面阵CCD的精确定标，利用CCD分别对液晶投影机的三原色进行二维亮度分布的分时测量，并根据颜色混合的公式来计算出液晶投影机白场的颜色均匀性的分布；针对测量得到的液晶投影机颜色的不均匀的状况，该系统利用控制软件计算出投影屏幕上三原色的每个校正点的校正值，并通过将校正值传送给投影机的寄存器来改变三片液晶板的局部透过率，从而改善颜色的不均匀性。通过对测量和校正的数据以及误差的分析，表明了该系统可以实现对液晶投影机颜色均匀性的精确测量和校正，并可以应用到液晶投影机的实际生产中。这部分内容在本文的第三和第四部分。 最后，本文对本研究课题进行了工作的总结，并指出了新的工作方向。
投影显示是迄今为止最佳的大屏幕显示方法。投影显示技术是将显示器件产生的图像经过光学系统投射到屏幕上产生图像的显示方式，其优点在于屏幕大(可达40到数百英寸)、输出亮度高(最高可达上万流明)、图像分辨率高等。目前，投影显示设备的应用已经涵盖了从高端的军事指挥、大型会议，到公共场所视听设备、中小型办公室会议设备、教学设备，以及消费级的家用多媒体高清晰度电视等诸多领域。本课题主要是围绕液晶投影显示系统而展开的。 本文首先介绍液晶投影仪的行业概况、分类以及市场情况，分析比较了目前主要的三种微显示投影技术，分别为TFT液晶投影显示、DLP投影显示和LCoS硅基液晶投影显示，对三种微显示技术的优缺点进行了归纳总结。同时，对投影显示系统中光学引擎所运用到的光学技术和光学元件进行了全面的介绍。 其次，介绍了临界照明、柯拉照明以及复眼柯拉照明三种照明系统的原理，并以点光源为例，定量分析三种系统的均匀性不同。本文以液晶投影仪的复眼照明系统为例，采用光线追踪的方法，分析复眼阵列中小透镜个数对照明均匀性的影响，以及在小透镜个数相同或相差不大时，复眼阵列排布对照明均匀性的影响。另外，本文还分析复眼透镜偏心对能量利用率的影响，提出了标准型、交叉型以及后开口校正型三种不同的复眼偏心设计方案，经模拟表明，复眼透镜的偏心设计有利于提高系统能量利用率，在高亮度的液晶投影仪中通常都要考虑偏心的复眼设计方案。本文还介绍了一种新型的宽银幕液晶投影照明系统，通过引入柱面透镜来提高系统的光能输出。 再次，文章对方棒照明系统进行了理论分析。详细分析了在数值孔径受限的照明系统中，方棒的截面积大小与系统的能量利用率的关系。通过对方棒照明系统的模拟，证实了理论分析的正确性，通过优化方棒截面积大小，可以得到最大的光能量输出。 本文还对液晶投影仪系统进行了分析和研究，详细介绍了系统设计的原理和步骤，并通过实验样机对设计结果进行了证明。通过对实验样机的各个性能参数的评测，分析了各光学器件对系统性能影响，提出了今后改进的方向。在对投影画面颜色的分析上，采用了相关色温与MPCD相结合方法，该方法可以更加准确有效的分析系统的白色均匀性以及人眼的舒适感。 最后，对投影显示技术的最新动向与方展趋势做了分析。
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