用单液晶光阀实现彩色图象的大屏幕投影显示技术

　　1引言

　　随着多媒体计算机技术和高清晰电视的发展，彩色图象的大屏幕投影显示应用前景会愈来愈广阔，它不仅只限于学术报告、医学、遥感等图象图片的投影显示，而且还在课堂教学、民用娱乐等方面有着广泛的应用。因此，进一步开发和研究图象大屏幕投影显示技术是非常有意义的，并且有很高的实用价值。

　　目前，国外旧本索尼公司、美国休斯公司等)所制造生产的大屏幕、高亮度的彩色图象投影仪，一般都采用三只光调制器(液晶光阀)，每只光阀仅转换一原色图象，由于这种投影仪中三原色图象是用三史光调制器在空间进行混色合成彩色图象的，因此，投影仪的混色空间对位调整结构复杂、精细，并且整个投影系统结构庞大，使用操格不方便，造价昂贵。我们在本文中提出一项用单只液晶光阀实现彩色图象和电视的大屏幕投影技术，利用该技术能使投影仪系统构造复杂程度降低，使其结构简单紧凑，调试使用方便，造价成本低，而性能指标不会降低。

　　2单液晶光阀彩色图象投影系统的主要结构

　　用单只光调制器(液晶光阀)实现彩色图象大屏幕投影显示的核心技术是:将彩色图象的三原色图象信号压缩合并成一个信号并在黑白显像管(CRT)上扫描成像，信号的加工处理由数字存取电路实现，然后用透镜或单通道光纤面板将黑白(CRT)上显示的分区压缩黑白图象祸合到液晶光阀上，通过液晶光阀和氮灯进行图象的光放大，放大后的黑白图象经过透镜成像在“三原色通道”光纤面板上的三原色滤色片上，进行三原色赋色，最后经“三原色通道”光纤面板将横向压缩的图象合成彩色图象，由放映透镜投影出去。单液晶光阀彩色图象投影系统中电信号和光信号处理方框图如图1所示。

　　3系统关键技术问题分析

　　在图1所示的投影系统中，关键的技术是:

　　3.1三原色RBG图象信号的压缩合并

　　彩色图象的RBG电信号是并行传输，用一个黑白CRT要完整显示含有彩色图象三原色信息的图象，必须要在保持图象信号显示的行、帧周期不变的情况下，将三原色RBG图象信号压缩合并成一个信号，这样才能在一个CRT上显示，这部分图象电信号的加工处理工作是通过数字存取电路来实现的。在信号数字存取电路中，用三个模数(A/D)转换电路将彩色图象并行传输的三原色RBG模拟信号转换成数字信号，并同时在存储缓冲区中存储，在延时一个行周期的时间后，统一用一个数模(D/A)转换电路将分区存储的三个原色信号顺序读出。由于要保持图象信号的行周期不变，信号的读出速度必须是存储速度的三倍。我们可以将以上RBG信号的存取加工过程称为“并存串取”。下面以PAL制式彩色电视信号为例来说明RBG信号的“并存串取”技术。信号处理电路首先将彩色电视信号的RBG三个信号同时按行逐点采样，并把它们分别存入缓冲区的三个存储区，然后读出电路在延时一行时间(即64邵)后，用1/3x52娜(注:一行电视信号中，其中只有52那时间是图象信号，12娜为扫描逆程时间)时间读出存储区对应蓝色(B)像素数字信号并送至D/A转换成模拟信号，1/3x52拼s时间读出存储区对应绿色(G)像素行的数字信号并转换成模拟信号，在用于1/3x52娜时间读出并转换存储在对应红色(R)像素行的数字信号，这样我们就将原来三路并行传输的RBG信号变成G十B十R串行传输的RBG信号了。根据以上分析，我们可以求得RBG数字信号加工处理电路中A/D转换器的采样率、缓冲存储区的容量和读出电路D/A转换器的最小转换时间。A/D转换器的最低采样率为:Zx6MH~12MH，其中6MH为视频信号的最高频率。缓冲存储区的容量为:3x52娜x12MH一3x640(KB)，(假定A/D转换器的位数是SBIT)。