专利名称：投射型图像显示设备的亮度补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投射型图像显示设备的亮度补偿装置；尤其涉及一种在投射型图像显示设备中当光源的亮度随着使用时间逐渐降低的情况下，通过增大透过液晶面板的光通量来补偿亮度的一种装置。
背景技术：
最近，随着信息产业的发展，对能显示大画面图像的图像显示设备的需求正在日益增加。这种能显示大尺寸画面图像的图像显示设备，多数使用投射型(projection)图像显示设备，其中多数用LCD投射装置或LCD背投电视。另外，投射型图像显示设备除用于交流会上进行演示等用途外，已逐渐推广应用到家庭用数字电视的显示设备。
图1是现有的LCD背投电视的光学引擎100的结构框图。
如图1所示，光学引擎100由如下结构组成，2个分色镜12、16；4个全反射镜11、14、18、20；一个红、绿、蓝(R、G、B)偏振光光束分路器22、24、26；一个R、G、B液晶面板28、30、32；一个棱镜34。
从光源10发射的白色光，通过2个分色镜12、16和4个全反射镜11、14、18、20分别分成R、G、B波长之后，入射到各自的R、G、B偏振光光束分路器22、24、26，再分成为S-偏振光和P-偏振光。然后，其中的P-偏振光入射到R、G、B液晶面板28、30、32，然后在棱镜34中得到合成，并通过镜头(未图示)投射成图像。
在具有上述光学引擎100结构的投射型图像显示设备中，由于采用从光源发射的白色光，通过液晶面板后，再通过镜头投射成图像的方法，因此光的亮度显得非常重要。
通常，使用在投射型图像显示设备中的光源，其亮度有随着使用时间逐渐降低的特性。
图2是通常使用在投射型图像显示设备中的光源亮度特性曲线图。
如图2所示，光源的亮度随着使用时间从初始值开始逐渐降低。
另外，投射型图像显示设备，为实现彩色图像，将使用3个R、G、B液晶面板28、30、32。但是，各个R、G、B液晶面板28、30、32的产品，在透光率上都存在着差异。举例来说，即使是相同的R液晶面板，也将呈现出有的透光率高，有的透光率低的现象。
R、G、B液晶面板透光率的差异，将导致投射到屏幕上的白色平衡(whitebalance)失去平衡。而且，为维持一定的白色平衡，应按一定的比率维持从R、G、B液晶面板28、30、32透过的R、G、B光通量。
举例来说，假设R液晶面板28，G液晶面板30，B液晶面板32各自具有90，100，93的相对值。这时，如果将R、G、B的光通量各自调整成1∶1∶1来维持一定的白色平衡，那么就应该调整对G和B光通量的驱动信号，将G和B光通量各自减少10和3。
但是，用上述方式调整白色平衡，虽然能调整白色平衡，但由于G和B光通量的减少，将造成投射到屏幕上的图像亮度降低的问题。
发明内容
本发明就是为解决投射型图像显示设备的光源亮度，随使用时间降低的问题而开发的。本发明的目的是提供一种亮度补偿装置，它将随着使用时间去补偿一个因用来调准白色平衡而各自减少R、G、B液晶面板的驱动信号部分，因而与初始时相比将使透光率增大。
通过下面的附图详细说明本发明的目的和优点。
本发明的投射型图像显示设备的亮度补偿装置，由下述部分构成设有图像信号接收部，用来接收由图像信号处理部传送的红、绿、蓝图像信号；设有补偿系数生成部，用来生成各个红、绿、蓝图像信号的补偿系数；还设有合成部，用来分别合成从图像信号处理部输出的红，绿，蓝图像信号和从补偿系数生成部输出的红、绿、蓝补偿系数；其中，红、绿、蓝补偿系数由用来调准白色平衡的补偿常数和随着使用时间按比例增加的补偿变量构成。
上述补偿变量比(1-补偿常数)小或者相同，即满足下式要求补偿变量≤1-补偿常数；本发明的具有亮度补偿装置的投射型图像显示设备，由下述部分构成设有投射型图像显示设备的亮度补偿装置；设有液晶面板驱动电路，用来根据从亮度补偿装置输入的图像信号生成红、绿、蓝液晶面板的驱动信号。
本发明优点及效果如下在本发明中，由于随着使用时间，向液晶面板驱动电路输入的R、G、B图像信号值在增加，因此R、G、B液晶面板的透光率也将增加。所以，既使光源的亮度随着使用时间降低，但由于液晶面板的透光率增加，从而能补偿投射到屏幕上图像的亮度。
根据本发明，虽然光源的亮度随着使用时间会降低，但由于液晶面板透光率的增加，能补偿投射到屏幕上图像的亮度。
图1是现有液晶显示(LCD)背投电视的光学引擎结构框图。
图2是通常使用在投射型图像显示设备中的光源亮度特性曲线图。
图3是本发明实施例中，投射型图像显示设备的图像信号亮度补偿装置框图。
图4是本发明实施例的投射型图像显示设备中，对R图像信号的补偿系数随时间变化的曲线图。
附图主要部分的符号说明28(红)R液晶面板30(绿)G液晶面板32(蓝)B液晶面板40亮度补偿装置41图像信号接收部 42(红)R补偿系数生成部43第1乘法器44(绿)G补偿系数生成部45第2乘法器46(蓝)B补偿系数生成部47第3乘法器50液晶面板驱动电路具体实施方式
图3是本发明实施例的投射型图像显示设备中，图像信号亮度补偿装置的结构框图。
如图3所示，在本发明中，图像信号的亮度补偿装置40，由图像信号接收部41，R补偿系数生成部42，G补偿系数生成部44，B补偿系数生成部46和3个乘法器43、45、47构成。
图像信号接收部41，接收由图像信号处理部(未图示)传送的Rin，Gin，Bin图像信号，并将其传送到3个乘法器43、45、47。
R补偿系数生成部42将生成Ar+αT的补偿系数。其中，Ar是制造产品时，用来调准白色平衡的补偿常数；αT是随着使用时间而增加的补偿变量，其中T是使用时间，α是根据使用时间而去改变补偿系数大小的一个斜率。
G补偿系数生成部44将生成Ag+βT的补偿系数。其中，Ag是制造产品时，用来调准白色平衡的补偿常数；βT是随使用时间而增加的补偿变量，其中，T是使用时间，β是根据使用时间而去改变补偿系数大小的斜率。
B补偿系数生成部46将生成Ab+γT的补偿系数。其中，Ab是制造产品时，用来调准白色平衡的补偿常数；γT是随着使用时间而增加的补偿变量，其中，T是使用时间，γ是根据使用时间而去改变补偿系数大小的斜率。
在这里，α、β、γ是考虑到随着使用时间而光源亮度降低的量，用来对其进行补偿的一种任意设定的值，但应满足如下条件，即应该是αT≤1-Ar，βT≤1-Ag，γT≤1-Ab。这是因为，随着使用时间，R、G、B图像信号的最大增加值就是为调准白色平衡而减少的R、G、B图像信号值。
举例来说，如R、G、B液晶面板28、30、32的透光率各自为90、100、93，那么为按1∶1∶1调准R、G、B的光通量，应该将G光通量和B光通量各自减少10和3。于是，Ar、Ag、Ab将各自成为1、0.9、0.968，而且α＝0，BT≤0.1，γT≤0.032。
从图像信号接收部输入的Rin，Gin，Bin图像信号，在第1乘法器43，第2乘法器45，第3乘法器47中，各自与从R补偿系数生成部42，G补偿系数生成部44，B补偿系数生成部46输出的补偿系数相乘后，传送到液晶面板驱动电路50。
液晶面板驱动电路50，将根据从亮度补偿装置40输入的已经补偿后的R、G、B图像信号，向R、G、B液晶面板28、30、32输入电气驱动信号。
在这里，由于补偿后的R、G、B图像信号，随着使用时间其大小将会增加，因此从液晶面板驱动电路50输出的电气驱动信号也会增加。于是，由于各R、G、B液晶面板的透光率增加，也增加了通过各液晶面板所形成图像的亮度。
图4是本发明实施例的投射型图像显示设备中，R图像信号补偿系数随时间变化的曲线图。
如图4所示，用实线图示的曲线①，是在本发明中利用补偿系数的曲线；用虚线图示的曲线②，是在传统技术中为调准白色平衡而乘以补偿系数的曲线。
如图4所示，曲线图①的补偿系数，在T＝0时就具有Ar值，并随着时间T的增加将以斜率α逐渐增大。相反，曲线②的补偿系数，将与时间的增加无关，总是维持Ar值。
虽未加图示，但本发明中，G和B图像信号的补偿系数也都具有类似于图4曲线①的形态。
通过上述说明，结合本发明的实例。如果是业内人士，都知道在不脱离本发明的技术思想范围内，可以做出多种变更和修订。因此，本发明的技术范围将不由实施例中所记载的内容来限定，而应由权利要求来界定。
权利要求
1.一种投射型图像显示设备的亮度补偿装置，其特征在于，由下述部分构成设有图像信号接收部，用来接收由图像信号处理部传送的红、绿、蓝图像信号；设有补偿系数生成部，用来生成各个红、绿、蓝图像信号的补偿系数；还设有合成部，用来分别合成从图像信号处理部输出的红、绿、蓝图像信号和从补偿系数生成部输出的红、绿、蓝补偿系数；其中，红、绿、蓝补偿系数由用来调准白色平衡的补偿常数和随着使用时间按比例增加的补偿变量构成。
2.按照权利要求1所述的投射型图像显示设备的亮度补偿装置，其特征在于上述补偿变量比(1-补偿常数)小或者相同，即满足下式要求补偿变量≤1-补偿常数。
3.一种具有权利要求1所述亮度补偿装置的投射型图像显示设备，其特征在于，由下述部分构成设有投射型图像显示设备的亮度补偿装置；设有液晶面板驱动电路，用来根据从亮度补偿装置输入的图像信号来生成红、绿、蓝液晶面板的驱动信号。
全文摘要
本发明涉及一种投射型图像显示设备中的亮度补偿装置，该装置通过增加透过液晶面板的光通量补偿因随着使用时间而光源亮度的逐渐降低。本发明由下述部分构成设有图像信号接收部，用来接收由图像信号处理部传送的R、G、B图像信号；设有补偿系数生成部，用来生成各个R、G、B图像信号的补偿系数；还设有合成部，用来分别合成从图像信号处理部输出的R、G、B图像信号和从补偿系数生成部输出的R、G、B补偿系数。其中，R、G、B补偿系数由用来调准白色平衡的补偿常数和随着使用时间按比例增加的补偿变量构成。在本发明中光源的亮度虽然随着使用时间会降低，但由于液晶面板透光率的增加，能补偿投射到屏幕上图像的亮度。
文档编号H04N9/73GK1770871SQ20041005067
公开日2006年5月10日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者洪暻哲 申请人:乐金电子(沈阳)有限公司