3D激光投影电视和激光电视系统

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种3D激光投影电视和激光电视系统。

背景技术

随着电视的发展，显示屏幕的尺寸越来越大，例如当前主流的尺寸为55英寸和65英寸，此类大尺寸的电视产品用于家庭观影的体验也越来越震撼，所以大屏趋势仍会延续，如75英寸乃至更大屏幕的电视也将会走入越来越多的用户家庭中。其中，激光电视就是目前被关注颇多的大屏产品，在大屏电视产品的销量占比及增长率正逐年快速增长，占据越来越重要的市场地位。

激光电视作为近年来崛起的一种电视新品类，是一种采用了激光光源并且搭配更加专业的抗光增益屏的电视产品。而且，激光电视具有3D显示功能，其主要通过提高画面的快速刷新率来实现3D效果，属于主动式3D技术，用户通过佩戴快门3D眼镜即可观看到3D效果。然而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在3D显示性能不佳的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述传统技术中存在的问题，提供一种3D激光投影电视和一种激光电视系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种3D激光投影电视，另一方面，本申请实施例还提供了一种激光电视系统。

一方面，提供一种3D激光投影电视，包括依次排列的激光信号源、分束模组和LCD光开关模组，LCD光开关模组包括并列设置的第一LCD光开关和第二LCD光开关，第一LCD光开关和第二LCD光开关的偏振方向正交；

分束模组用于将激光信号源出射的信号激光分为两个光束后，将其中一光束投射至第一LCD光开关并将另一光束投射至第二LCD光开关；

第一LCD光开关和第二LCD光开关分别用于显示两个光束对应的画面。

在其中一个实施例中，第一LCD光开关和第二LCD光开关为架构和尺寸相同的LCD屏幕，两个LCD屏幕的CF侧玻璃无光阻。

在其中一个实施例中，第一LCD光开关和第二LCD光开关均为圆偏光屏。

在其中一个实施例中，第一LCD光开关和第二LCD光开关均为线偏光屏。

在其中一个实施例中，第一LCD光开关包括第一LCD屏、偏光组件A和偏光组件B，偏光组件A和偏光组件B分别附着在第一LCD屏的两侧主平面；

偏光组件A为偏振光透过轴水平的偏振片或偏振光栅，偏光组件B偏振光透过轴垂直的偏振片或偏振光栅。

在其中一个实施例中，第二LCD光开关包括第二LCD屏、偏光组件C和偏光组件D，偏光组件C和偏光组件D分别附着在第二LCD屏的两侧主平面；

偏光组件C为偏振光透过轴垂直的偏振片或偏振光栅，偏光组件D偏振光透过轴水平的偏振片或偏振光栅。

在其中一个实施例中，两个LCD屏幕中，任一LCD屏幕均包括单有效显示区或3独立有效显示区的LCD屏幕。

在其中一个实施例中，分束模组为分光镜。

在其中一个实施例中，激光信号源包括RGB三基色激光源或单色激光激发荧光粉搭配旋转色盘形成的光源。

另一方面，还提供一种激光电视系统，包括3D眼镜和上述的3D激光投影电视，3D眼镜用于获取由3D激光投影电视的第一LCD光开关和第二LCD光开关分别显示的两个画面的3D叠加画面。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过将激光信号源出射的激光用分束模组分为两个光束并分别通过两个偏正方向正交的LCD光开关，使得两个光束对应的显示画面被投影到两个LCD光开关上，形成偏正方向正交的两个显示画面，如此观众即可通过普通3D眼镜看到两个显示画面叠加形成的3D画面，其3D模式切换更加自然、图像更流畅且无需采用传统3D显示方式的图像高频刷新方式，防疲劳与炫目效果更好，大幅提升了3D显示性能。

附图说明

图1为现有激光电视的其中一种主机内部的一般光路原理示意图；

图2为一个实施例中3D激光投影电视的结构组成示意图；

图3为一个实施例中第一LCD光开关的结构示意图；

图4为一个实施例中第一LCD光开关的显示平面上偏振光透过轴的关系示意图；

图5为一个实施例中第二LCD光开关的结构示意图；

图6为一个实施例中第二LCD光开关的显示平面上偏振光透过轴的关系示意图；

图7为一个实施例中单AA区的LCD屏幕示意图；

图8为一个实施例中3个AA区的LCD屏幕示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件，还可以是指光路上的光路相接。本文所使用的术语“安装”、“一侧”、“另一侧”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

激光电视是可以收看广电节目、点播互联网内容的第四代电视。相比于以往的传统电视，具备性价比高、护眼、光谱纯度高、节能环保和成本低等五个方面的优势。如图1所示的即为激光电视的其中一种主机内部的一般光路原理示意图。现有的激光电视一般均具有3D显示功能，主要通过提高画面的快速刷新率(通常需要达到120Hz)来实现3D效果，属于主动式3D技术，又叫时分法遮光技术或液晶分时技术。具体实现过程可以简述如下：当3D信号输入到显示设备(诸如显示器、投影机等)后，图像即以帧序列的格式实现左右帧交替产生，通过红外发射器或蓝牙等无线方式将这些帧信号传输出去；负责接收这些帧信号的3D眼镜再刷新同步实现左右眼观看对应的图像，并且保持与2D视像相同的帧数，如此，观众的两只眼睛看到快速切换的不同画面，并且在大脑中产生错觉(摄像机拍摄不出来效果)便可观看到立体影像。

然而，此种3D显示方式也有着明显的显示性能不足的缺点，从而影响观影体验。例如易被日光灯影响而出现画面闪烁、会出现3D眼镜开合与电视不完全同步而出现重影，使得观众的眼睛很容易疲劳。此外，用户佩戴其配套的快门3D眼镜以后，画面亮度会大打折扣，每只眼睛实际上只能得到约40％的光，并且因频率切换长时间使用，也会导致观众观影过程中容易出现眩晕感。

为解决上述传统的激光电视3D显示技术存在的问题，本申请提供了以下技术方案：

请参阅图2，一方面，提供了一种3D激光投影电视100，包括依次排列的激光信号源12、分束模组14和LCD光开关模组16。LCD光开关模组16包括并列设置的第一LCD光开关162和第二LCD光开关164。第一LCD光开关162和第二LCD光开关164的偏振方向正交。分束模组14用于将激光信号源12出射的信号激光分为两个光束后，将其中一光束投射至第一LCD光开关162并将另一光束投射至第二LCD光开关164。第一LCD光开关162和第二LCD光开关164分别用于显示两个光束对应的画面。

可以理解，激光信号源12可以是本领域中已有的各类型激光光源，例如市面上各型的激光电视主机，只要能够出射所需的电视激光信号以用于投影显示即可。分束模组14为具备将光源出射的激光光束分成两束的光分束模组14，例如可以将一束激光分束为相同或者近似相同的两束激光的各型分光器或设备。LCD光开关为偏光LCD屏，用于接收分束模组14分束后出射的激光信号而显示信号对应的显示画面。两个LCD光开关可以是相同类型的LCD屏幕，也可以是不同类型的LCD屏幕，其偏正方向在此处可以不限制，只要两个LCD光开关能够分别透过投射的激光束而形成两个偏振方向正交的显示画面即可。

需要说明的是，分束模组14分别与激光信号源12和两个LCD光开关之间的排列距离，本领域技术人员可以根据本领域技术中激光电视的主机投影需要来设置，只要能够形成有效且可靠的投影光路即可。两个LCD光开关之间并列设置的方式可以如拼接屏的方式并列拼接，也可以是两个屏幕直接间隔一定间距拼接(具体间距大小可以根据两个屏幕的尺寸大小以及观影距离的大小来确定)，只要能够保证两个屏幕显示的画面能够有效叠加，而透过观众佩戴的3D眼镜形成3D画面即可。

本申请相对于传统DLP技术的3D显示功能，是基于LCD光开关的激光投影技术，将激光信号源12出射的激光分束至两个不同偏振方向的LCD光开关。激光对应的显示画面将会被投影到两个LCD光开关上。由于两个LCD光开关的偏振方向正交，例如但不限于一个LCD光开关的偏振光透过方向水平(相对于水平面)，则另一个LCD光开关的偏振光透过方向垂直(相对于水平面)，或者一个LCD光开关的偏振光透过方向为正45度(相对于水平面)，则另一个LCD光开关的偏振光透过方向负45度(相对于水平面)，因此，分别在两个LCD光开关上投影显示的画面的偏振方向也将是相互正交的。

如此，当观众佩戴偏光眼镜(即市面上的普通3D眼镜(相对于上述传统主动式3D技术所需配套的快门式3D眼镜而言)，例如一般3D影院配发的3D眼镜)时，可以看到两个LCD光开关显示的画面并在大脑中合成，形成3D效果(经过实践表明该效果可与3D影院的3D效果相同)。采用这种3D显示方式，不再需要传统激光电视3D模式中的图像高频刷新错位显示，也不再需要搭配快门式3D眼镜，3D模式切换更加自然且对3D影像资源限制较少，图像更流畅，能够更充分地发挥LCD屏幕显示的优势，不存在图像刷新频率与快门式3D眼镜的不同步、信号延迟等问题，能够很好地消除因高频切换而产生的视觉伤害，避免了长时间使用会使观众眼部出现疲劳和眩晕感等不良体验。

通过将激光信号源12出射的激光用分束模组14分为两个光束并分别通过两个偏正方向正交的LCD光开关，使得两个光束对应的显示画面被投影到两个LCD光开关上，形成偏正方向正交的两个显示画面，如此观众即可通过普通3D眼镜看到两个显示画面叠加形成的3D画面，其3D模式切换更加自然、图像更流畅且无需采用传统3D显示方式的图像高频刷新方式，防疲劳与炫目效果更好，大幅提升了3D显示性能。

在一个实施例中，第一LCD光开关162和第二LCD光开关164为架构和尺寸相同的LCD屏幕。两个LCD屏幕的CF侧玻璃无光阻。

可以理解，在本实施例中，可以采用两个架构组成相同、尺寸相同且屏幕CF侧玻璃无光阻的LCD屏幕，只需保证这两个LCD屏幕的偏振轴向相互正交即可。两个LCD屏幕的偏振类型可以不做限制，具体可以根据投影显示效果来选择确定。

在应用中，两个LCD屏幕可以分别独立供电，也可以通过统一电源进行同步供电；此外，两个LCD屏幕也可以但不限于通过同一个屏幕框架进行并列安装设置，具体可以根据观影场景的需要确定。

通过应用两个规格相同而偏振方向正交的LCD屏幕，可以使得投影的两个显示画面除偏振方向正交外趋于一致，从而进一步提升3D显示画面的品质。

在一个实施例中，第一LCD光开关162和第二LCD光开关164均为圆偏光屏。可选的，在本实施例中，采用两个规格相同而偏振方向正交的圆偏光屏(CPLP)进行激光投影显示，从而可以基于圆偏光屏(CPLP)的优异显示性能，提升3D投影显示的整体画质，可以更进一步提升3D显示性能和效果。

在一个实施例中，第一LCD光开关162和第二LCD光开关164均为线偏光屏。可选的，在本实施例中，还可以选择采用两个规格相同而偏振方向正交的线偏光屏进行激光投影显示，从而可以基于线偏光屏的LCD显示性能，提供满足要求的3D投影显示画质，也可以获得较佳的3D显示性能和效果。

请参阅图3和图4，在一个实施例中，第一LCD光开关162包括第一LCD屏1622、偏光组件A和偏光组件B。偏光组件A和偏光组件B分别附着在第一LCD屏1622的两侧主平面。偏光组件A为偏振光透过轴水平的偏振片或偏振光栅。偏光组件B偏振光透过轴垂直的偏振片或偏振光栅。

在本实施例中，第一LCD屏1622可以是本领域中常见的各型LCD屏幕，以TFT(ThinFilm Transistor、薄膜晶体管)屏幕为例，包括TFT层、LC(Liquid Crystal，液晶)层和CF(Corol Filter，彩色滤光片)等主要部分(具体屏幕构造可以参照本领域LCD屏的构造理解，此处不再展开赘述)，两个偏光组件A和B可以均为偏光片，也可以均为偏光光栅，参看图3所示，从左到右的顺序，若设置在TFT侧的偏光组件A的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件B的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，或者，也可以是若设置在TFT侧的偏光组件A的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件B的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)，又或者，还可以根据实际显示与观影需要采用其他偏振角度。而无论采用哪种偏振方向设置方式，相应的第二LCD光开关164的偏光方向保持与第一LCD光开关162的偏振方向正交即可。

如图4所示，两个偏光组件A和B在第一LCD屏1622的显示平面上的偏振光透过轴之间关系的一种示例，通过采用上述的LCD架构，观众可以搭配普通3D眼镜进行观看，3D效果较佳且相较于传统激光电视的3D模式其整体应用成本可以有效降低。

请参阅图5和图6，在一个实施例中，第二LCD光开关164包括第二LCD屏1642、偏光组件C和偏光组。偏光组件C和偏光组件D分别附着在第二LCD屏1642的两侧主平面。偏光组件C为偏振光透过轴垂直的偏振片或偏振光栅。偏光组件D偏振光透过轴水平的偏振片或偏振光栅。

在本实施例中，第二LCD屏1642可以是本领域中常见的各型LCD屏幕，以TFT屏幕为例，包括TFT层、LC层和CF等主要部分(具体屏幕构造可以参照本领域LCD屏的构造理解，此处不再展开赘述)，两个偏光组件C和D可以均为偏光片，也可以均为偏光光栅，参看图5所示，从左到右的顺序，若设置在TFT侧的偏光组件C的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件D的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)，或者，也可以是若设置在TFT侧的偏光组件C的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件D的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，又或者，还可以根据实际显示与观影需要采用其他偏振角度。而无论采用哪种偏振方向设置方式，相应的第一LCD光开关162的偏光方向保持与第二LCD光开关164的偏振方向正交即可。

可以理解，第一LCD光开关162和第二LCD光开关164也可以均采用上述同一种架构，例如但不限于：从左到右的顺序，若第二LCD光开关164中，设置在TFT侧的偏光组件C的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件D的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，第一LCD光开关162中，设置在TFT侧的偏光组件A的偏振光透过轴为垂直方向(以水平面为参照)，则设置在CF侧的偏光组件B的偏振光透过轴为水平方向(以水平面为参照)。

如图6所示，两个偏光组件C和D在第二LCD屏1642的显示平面上的偏振光透过轴之间关系的一种示例，通过采用上述的LCD架构，观众可以搭配普通3D眼镜进行观看，3D效果较佳且相较于传统激光电视的3D模式其整体应用成本可以有效降低。

请参阅图7和图8，在一个实施例中，两个LCD屏幕中，任一LCD屏幕均包括单有效显示区或3独立有效显示区的LCD屏幕。

可以理解，有效显示区也即Ative Area(简称AA区)，在一个LCD屏幕上可以是一个单独的有效显示区，例如分别在两个LCD屏幕上均显示一个AA区，如图7所示。在另一些实施方式中，LCD屏幕上还可以不限于单AA区，例如如图8所示，分别在两个LCD屏幕上均显示3个AA区，从而可以更好地根据观影需要提升显示画质或者进行多窗口显示。本领域技术人员还可以根据实际投影观影需要，选择采用其他数量的AA区的LCD屏幕。

在一个实施例中，分束模组14为分光镜。可以理解，在本实施例中，优选地采用本领域中常用的分光镜实现所需的光源分束，分光镜的具体类型和尺寸等可以根据投影光路的需要进行选择，只要能够实现将一束光源激光分束为相同或者近似相同的两束激光，分别投影到两个LCD屏幕上进行有效投影均可。

在一些实施方式中，分光镜可以作为分立元件，与激光主机(即前述激光信号光源)和两个显示屏幕搭配使用。在另一些实施方式中，分光镜也可以设有定位部，从而通过定位部固定至激光主机上或者固定至两个显示屏幕的安装框架上。又例如，在另一些实施方式中，还可以通过在激光主机或者显示屏幕的安装框架上设置专用或者通用的定位部，用于在应用场景中安装固定分光镜。

通过应用本领域中广泛使用的分光镜实现对激光信号光源的出射的激光光束分成两束，进而分别投影至两个偏振方向正交的LCD屏幕，实现不同偏振方向的显示画面，激光电视的3D模式切换更简单便捷，且无需激光信号源12进行传统的复杂控制，3D显示实现成本低且性能更佳。

在一个实施例中，激光信号源12包括RGB三基色激光源或单色激光激发荧光粉旋转色盘形成的光源。

可以理解，在本实施例中，激光信号源12可以是本领域中的R/G/B三色激光源，也可以是单色激光激发荧光粉搭配旋转色盘形成的光源。需要说明的是，在上述实施例中则不限于可以采用这两种激光光源。通过应用上述3D显示实现方式，可以兼容更多种类的3D影像资源，对光源的限制较少，无需光源进行图像的高频刷新错位显示即可实现3D显示效果，显示成本更低。

另一方面，还提供了一种激光电视系统，包括3D眼镜和上述的3D激光投影电视100。3D眼镜用于获取由3D激光投影电视100的第一LCD光开关162和第二LCD光开关164分别显示的两个画面的3D叠加画面。

可以理解，在本实施例中，关于3D激光投影电视100的解释说明，具体可以参见上述3D激光投影电视100的各实施例中的相应解释说明，本实施例中不再展开重复叙述。3D眼镜为本领域中的偏光片或偏光光栅为偏光部件构成偏光眼镜，是相对于上述传统主动式3D技术所需配套的快门式3D眼镜而言的普通3D眼镜，其成本通常远低于前述的快门式3D眼镜。

具体的，本申请提供的激光电视系统，相对于传统DLP技术的3D显示功能的激光电视系统而言，是基于LCD光开关的激光投影技术，是将激光信号源12出射的激光分束至两个不同偏振方向的LCD光开关。激光对应的显示画面将会被投影到两个LCD光开关上。由于两个LCD光开关的偏振方向正交，例如但不限于一个LCD光开关的偏振光透过方向水平(相对于水平面)，则另一个LCD光开关的偏振光透过方向垂直(相对于水平面)，或者一个LCD光开关的偏振光透过方向为正45度(相对于水平面)，则另一个LCD光开关的偏振光透过方向负45度(相对于水平面)，因此，分别在两个LCD光开关上投影显示的画面的偏振方向也将是相互正交的。

如此，当观众佩戴偏光眼镜(即前述所指的市面上普通3D眼镜)时，可以看到两个LCD光开关显示的画面并在大脑中合成，形成3D效果(经过实践表明该效果可与3D影院的3D效果相同)。采用这种3D显示方式，不再需要传统激光电视3D模式中的图像高频刷新错位显示，也不再需要搭配快门式3D眼镜，3D模式切换更加自然且对3D影像资源限制较少，图像更流畅，能够更充分地发挥LCD屏幕显示的优势，不存在图像刷新频率与快门式3D眼镜的不同步、信号延迟等问题，能够很好地消除因高频切换而产生的视觉伤害，避免了长时间使用会使观众眼部出现疲劳和眩晕感等不良体验。

通过普通3D眼镜搭配应用上述的3D激光投影电视100，即可基于将激光信号源12出射的激光用分束模组14分为两个光束并分别通过两个偏正方向正交的LCD光开关，使得两个光束对应的显示画面被投影到两个LCD光开关上，形成偏正方向正交的两个显示画面，观众即可通过普通3D眼镜看到两个显示画面叠加形成的3D画面，其3D模式切换更加自然、图像更流畅且无需采用传统3D显示方式的图像高频刷新方式，防疲劳与炫目效果更好，大幅提升了3D显示性能。

此外，传统激光电视3D模式需要搭配快门式3D眼镜，而本申请的激光电视系统则可以直接使用普通3D眼镜即可实现较佳的3D观影效果，成本较低且视觉伤害可以有效避免，从而还可以有利于激光电视系统的进一步推广普及，使得激光电视系统具备更优良的经济效益，用户体验也更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。