專利名稱：：Lcd投影顯示系統(tǒng)的制作方法LCD投影顯示系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及投影顯示領(lǐng)域，尤其是涉及可進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)檢測功能的LCD投影顯不系統(tǒng)(liquid-crystal-displayprojectiondisplaysystem,簡禾爾LXD投影顯不系統(tǒng))。
背景技術(shù)：
：投影顯示系統(tǒng)可以接收來自外部視頻設(shè)備的圖像信號，并將放大圖像投影到顯示屏上，其適于用來向大量觀眾介紹一些信息。一般來說，投影顯示系統(tǒng)包括光源、光學(xué)引擎(Lightengine)、控制器和顯示屏。當(dāng)外部圖像信號輸入投影顯示系統(tǒng)時(shí)，所述控制器將獲取所述圖像的像素信息(比如顏色和灰度)，并控制所述光學(xué)引擎內(nèi)的圖像部件的運(yùn)行以再現(xiàn)或重構(gòu)所述圖像。所述光學(xué)引擎內(nèi)的圖像部件通過組合或調(diào)制三原色圖像以重構(gòu)出全色圖像，之后將所述全色圖像投影至所述顯示屏上。目前常用的主要有三種投影顯示系統(tǒng)，第一種可以被稱為液晶投影顯示系統(tǒng)(liquid-crystal-displayprojectiondisplaysystem,簡禾爾LXD投影顯不系統(tǒng))。所述LCD投影顯示系統(tǒng)包括有許多像素，每個(gè)像素都是在兩透明面板之間填充液晶而形成的。所述液晶可以作為光閥或光門，透過每個(gè)像素的光量是由施加于該像素的液晶上的極化電壓(PolarizationVoltage)決定的。通過調(diào)制這個(gè)極化電壓，可以控制圖像的亮度或灰度等圖像參數(shù)。對于彩色圖像，從白色光源分離出的三原色光分別被引導(dǎo)透過三個(gè)LCD面板?；谒隹刂破鳙@取到的像素信息，每個(gè)LCD面板顯示所述圖像的三原色(紅、綠和藍(lán))中的一種。隨后，這些三原色圖像在所述光學(xué)引擎中被重構(gòu)或組合為全色圖像。之后，通過投影鏡頭(Projectionlens)對所述重構(gòu)圖像進(jìn)行校準(zhǔn)和放大，并直接或間接投影到顯示屏上。第二種可以被稱為數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)(digitallightprocessingprojectiondisplaysystem,簡稱DLP投景j顯示系統(tǒng))。所述DLP投影顯示系統(tǒng)的核心器件為由微鏡陣列組成的數(shù)字微鏡器件(DigitalMicromirrorDevice，簡稱DMD)，所述微鏡陣列中的每個(gè)微鏡均可代表或?qū)?yīng)圖像的一個(gè)像素。與LCD投影顯示系統(tǒng)中的透射投影技術(shù)不同，DLP投影顯示系統(tǒng)采用的是反射投影技術(shù)。通過調(diào)整每個(gè)微鏡的鏡片角度從而可將光導(dǎo)入或?qū)С鏊鐾队扮R頭，進(jìn)而控制到達(dá)所述投影鏡頭的每個(gè)像素的光量。通過將光源穿過旋轉(zhuǎn)色輪(Colorwheel)可以得到圖像顏色，具體來講，所述色輪具有紅、綠和藍(lán)三原色，當(dāng)光線通過色輪的紅色部分的時(shí)候，投影出來的圖像是一幅全紅色的灰度圖像，藍(lán)色和黃色同理。在色輪的快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，則可以得到一副副三原色圖像，在三原色圖像被投影后，由于人眼有視覺殘留的特性，我們就可以觀察到由紅黃藍(lán)三原色疊加的全彩色圖像。第三種可以被硅基液晶投影顯示系統(tǒng)(LiquidCrystalOnSiliconprojectionsystem,簡稱LC0S投影顯示系統(tǒng))。與LCD投影顯示系統(tǒng)的透射投影和DLP投影系統(tǒng)的反射投影不同，在LCOS投影顯示系統(tǒng)中，液晶層設(shè)置于透明薄膜晶體管(thin-filmtransistor,簡稱TFT)層和硅半導(dǎo)體層之間。所述硅半導(dǎo)體層具有反射表面，在光線照到3LCOS器件上時(shí)，所述液晶將工作為光閥或光門，從而控制到達(dá)其下的硅半導(dǎo)體反射表面的光量，所述硅半導(dǎo)體反射表面則對照射到其上的光線進(jìn)行反射。從某種意義上講，LCOS投影類似于LCD投影和DLP投影的結(jié)合。LCOS投影顯示系統(tǒng)中的顏色原理與LCD投影顯示系統(tǒng)中的類似。將白色光源透過一系列波長選擇分色鏡或?yàn)V光器可將其分離為三原色光。這些三原色光通過一組極化分光鏡(polarizedbeamsplitter,簡稱PBS)轉(zhuǎn)向至負(fù)責(zé)該原色的LCOS器件上，比如藍(lán)色光被導(dǎo)入藍(lán)色LCOS器件上，紅色光被導(dǎo)入紅色LCOS器件上，綠色光被導(dǎo)入綠色LCOS器件上。所述LCOS器件根據(jù)圖像中的每個(gè)像素中定義的灰度值來調(diào)制每個(gè)像素的液晶的極化電壓，并反射原色圖像。之后，這三原色圖像在被重構(gòu)或組合為全色圖像，最后，通過投影鏡頭對所述重構(gòu)全色圖像進(jìn)行校準(zhǔn)和放大，并直接或間接投影到顯示屏上。這些投影系統(tǒng)的應(yīng)用近來倍受關(guān)注，尤其是在桌面計(jì)算機(jī)(tablecomputer)或表面電腦(surfacecomputer)領(lǐng)域。所述表面電腦使用專門用戶界面取代了鍵盤和鼠標(biāo)，其允許用戶直接與觸摸屏交互以操作顯示與觸摸屏上的目標(biāo)。當(dāng)用戶與顯示屏上的目標(biāo)交互時(shí)，一個(gè)關(guān)鍵的部分就是多觸點(diǎn)檢測的性能。圖7示出了表面電腦700的多觸點(diǎn)檢測系統(tǒng)的一個(gè)架構(gòu)。在這個(gè)架構(gòu)中，投影顯示系統(tǒng)的投影鏡頭720將視頻圖像投影到顯示表面710上。所述投影鏡頭720位于面向所述顯示表面710的背板的中心。近紅外LED光源740發(fā)射波長為850納米的光線到所述顯示表面710的背面。當(dāng)一物體觸摸所述顯示表面710時(shí)，所述顯示表面710的觸摸發(fā)生位置將反射所述近紅外光線。四個(gè)紅外攝像頭730檢測從顯示表面710上反射的所述近紅外光線，每個(gè)覆蓋所述顯示表面710的大約l/4的區(qū)域。處理器(未圖示)將來自每個(gè)攝像頭730的圖像組合在一起，并計(jì)算出觸摸輸入的位置。桌面計(jì)算機(jī)比如微軟表面(MicrosoftSurface)直接將圖像投影到顯示表面，其通常將所述投影鏡頭放置于與顯示表面的中心對應(yīng)的位置處以防止投影圖像發(fā)生扭曲。安裝來檢測觸摸輸入的任何攝像頭都不得不被設(shè)置的偏離所述投影鏡頭的中心。如果只用一個(gè)偏離中心的攝像頭對整個(gè)顯示區(qū)域進(jìn)行觸摸檢測，那么其采集的紅外圖像將會(huì)是扭曲的。通過分析這樣的扭曲圖像并計(jì)算出精確的觸摸位置將會(huì)是比較復(fù)雜和困難的。因此，像圖7示出的微軟表面這樣的投影顯示系統(tǒng)采用了多個(gè)攝像頭，每個(gè)攝像頭僅覆蓋顯示區(qū)域的一部分。隨后，將來自每個(gè)攝像頭的未扭曲的圖像組合成一副可以覆蓋整個(gè)顯示表面的圖像。對于將圖像間接投影到所述顯示表面上的投影系統(tǒng)，光學(xué)器件，比如用于改變所述投影圖像方向的鏡子和鏡頭，同樣會(huì)妨礙使用一個(gè)位于中心的攝像頭來用于進(jìn)行多點(diǎn)觸摸輸入檢測。為了在投影顯示系統(tǒng)中精確的檢測多觸摸輸入，目前的技術(shù)需要多個(gè)紅外攝像頭和將來自每個(gè)獨(dú)立攝像頭的圖像進(jìn)行組合的資源。這些需要都將會(huì)提高投影顯示系統(tǒng)的成本，并增加投影顯示系統(tǒng)的復(fù)雜度。因此，亟待提出一種可應(yīng)用于投影顯示系統(tǒng)中的多觸點(diǎn)檢測方案。
發(fā)明內(nèi)容本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部4分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于提供一種LCD投影顯示系統(tǒng)，基于所述LCD投影顯示系統(tǒng)使多觸點(diǎn)檢測成為可能或得以實(shí)現(xiàn)。為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種LCD投影顯示系統(tǒng)，其包括屏幕、光學(xué)引擎、投影鏡頭和圖像傳感器。所述光學(xué)引擎包括分色導(dǎo)引鏡組件、三個(gè)液晶顯示面板和光學(xué)棱鏡組件，所述分色導(dǎo)引鏡組件將光源發(fā)出的白光分離為包括紅光、綠光和藍(lán)光的三原色光，并將各原色光導(dǎo)引至對應(yīng)的液晶顯示面板，每個(gè)液晶顯示面板基于數(shù)據(jù)圖像的像素信息以及入射的原色光調(diào)制產(chǎn)生一種原色光學(xué)圖像，所述光學(xué)棱鏡組件將三種原色圖像組合為全色光學(xué)圖像。所述投影鏡頭將所述光學(xué)引擎生成的全色光學(xué)圖像投影至所述屏幕上，并允許來自所述屏幕的紅外光透過。所述圖像傳感器感應(yīng)來自所述投影鏡頭的紅外光以形成感應(yīng)圖像。進(jìn)一步的，在屏幕上具有多個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，每個(gè)觸摸點(diǎn)均會(huì)形成一紅外光，所述紅外光通過所述投影鏡頭傳播至所述圖像傳感器。進(jìn)一步的，其還包括有圖像處理模塊，所述圖像處理模塊接收來自圖像傳感器的感應(yīng)圖像，并基于所述感應(yīng)圖像確定出紅外光的坐標(biāo)。進(jìn)一步的，所述投影鏡頭濾除或消減來自屏幕的可見光以及紫外光。進(jìn)一步的，在屏幕的投影鏡頭的一側(cè)設(shè)置紅外發(fā)射器，所述紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光或近紅外光到所述屏幕的背面，在所述屏幕被觸摸時(shí)，每個(gè)觸摸均可反射紅外線至所述投影鏡頭側(cè)。進(jìn)一步的，所述屏幕至少包括有一亞克力板層，在亞克力板層的邊緣裝設(shè)紅外發(fā)射器，所述紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光在亞克力板層內(nèi)不停反射，當(dāng)所述屏幕被觸摸時(shí)，紅外光線可被從觸摸處反射至所述投影鏡頭側(cè)。進(jìn)一步的，其還包括位于所述光學(xué)棱鏡組件和投影鏡頭之間的反射鏡，所述反射鏡允許來自光學(xué)棱鏡組件的全色光學(xué)圖像透過自身，并反射來自屏幕的透過投影鏡頭的紅外光至圖像傳感器。進(jìn)一步的，所述光學(xué)棱鏡組件直接將來自投影鏡頭的紅外光導(dǎo)弓I至圖像傳感器。更進(jìn)一步的，所述光學(xué)棱鏡組件包括三個(gè)相對獨(dú)立的光學(xué)棱鏡，利用該三個(gè)光學(xué)棱鏡將來自液晶顯示面板的三原色圖像的組合為全色光學(xué)圖像，同時(shí)利用該三個(gè)光學(xué)棱鏡中的一個(gè)或多個(gè)將來自投影鏡頭的紅外光導(dǎo)引至圖像傳感器。進(jìn)一步的，所述圖像傳感器是電荷耦合裝置或CMOS傳感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的圖像傳感器將已作為圖像投影的投影鏡頭復(fù)用為其圖像采集鏡頭來采集屏幕或屏幕方向上的圖像，這樣，產(chǎn)生于屏幕的任何顯示區(qū)域上的紅外信號都能返回到所述投影鏡頭，最后到達(dá)圖像傳感器，也就是說所述圖像傳感器就能檢測到屏幕上的任何區(qū)域的觸摸。關(guān)于本發(fā)明的其他目的，特征以及優(yōu)點(diǎn)，下面將結(jié)合附圖在具體實(shí)施方式中詳細(xì)描述。結(jié)合參考附圖及接下來的詳細(xì)描述，本發(fā)明將更容易理解，其中同樣的附圖標(biāo)記對應(yīng)同樣的結(jié)構(gòu)部件，其中圖1示出了LCD投影顯示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出了具有觸摸檢測功能的LCD投影顯示系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；圖3示出了具有觸摸檢測功能的LCD投影顯示系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例；圖4示出了圖2或3中的圖像處理模塊的一個(gè)實(shí)施例；圖5示出了可與圖像傳感器器聯(lián)合使用的紅外筆的一個(gè)實(shí)施例；圖6示出了使用圖2或3中的投影顯示系統(tǒng)的桌面電腦的一個(gè)實(shí)施例；禾口圖7示出了現(xiàn)有桌面計(jì)算機(jī)中投影顯示系統(tǒng)的一個(gè)架構(gòu)。具體實(shí)施方式本發(fā)明的詳細(xì)描述主要通過程序、步驟、邏輯塊、過程或其他象征性的描述來直接或間接地模擬本發(fā)明技術(shù)方案的運(yùn)作。為透徹的理解本發(fā)明，在接下來的描述中陳述了很多特定細(xì)節(jié)。而在沒有這些特定細(xì)節(jié)時(shí)，本發(fā)明則可能仍可實(shí)現(xiàn)。所屬領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員使用此處的這些描述和陳述向所屬領(lǐng)域內(nèi)的其他技術(shù)人員有效的介紹他們的工作本質(zhì)。換句話說，為避免混淆本發(fā)明的目的，由于熟知的方法、程序、成分和電路已經(jīng)很容易理解，因此它們并未被詳細(xì)描述。此處所稱的"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"是指可包含于本發(fā)明至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的"在一個(gè)實(shí)施例中"并非均指同一個(gè)實(shí)施例，也不是單獨(dú)的或選擇性的與其他實(shí)施例互相排斥的實(shí)施例。此外，表示一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的方法、流程圖或功能框圖中的模塊順序并非固定的指代任何特定順序，也不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。圖1示意的示出了LCD(liquid-crystal-display，簡稱LCD)投影顯示系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例。所述投影顯示系統(tǒng)100包括有光源120、光學(xué)引擎140、投影鏡頭160和屏幕(或稱之為顯示屏)180。所述光源120可以用來生成白光IOI，并將所述白光101導(dǎo)入所述光學(xué)引擎140內(nèi)。所述光學(xué)引擎140包括分色導(dǎo)引鏡組件、三個(gè)液晶顯示面板146、147、148和光學(xué)棱鏡組件(opticalprismassembly)149。所述液晶顯示面板146、147和148中的每個(gè)負(fù)責(zé)投影至屏幕180上的圖像的三原色中的一種顏色。所述白光101進(jìn)入分色導(dǎo)引鏡組件。所述分色導(dǎo)引鏡組件將所述白光101分離為包括紅光、綠光和藍(lán)光的三原色光，并將各原色光導(dǎo)引至對應(yīng)的液晶顯示面板?；谳斎雸D像(此時(shí)為數(shù)據(jù)意義的圖像，簡稱數(shù)據(jù)圖像)的像素信息及入射的原色光，視頻控制器(未圖示)分別調(diào)制所述液晶顯示面板146、147和148生成三原色圖像(此時(shí)為光學(xué)意義的圖像，簡稱為光學(xué)圖像)。所述光學(xué)棱鏡組件149將所述三原色圖像組合為全色圖像108，并將所述全色圖像108投射至所述投影鏡頭160。所述投影鏡頭160將所述全色圖像108直接或間接的投影至屏幕180上。在圖1示出的實(shí)施例中，液晶顯示面板146負(fù)責(zé)投影至屏幕180上的圖像的綠色，液晶顯示面板147負(fù)責(zé)所述圖像的藍(lán)色，液晶顯示面板148負(fù)責(zé)所述圖像的紅色。所述分色導(dǎo)引鏡組件包括三個(gè)不同的分色鏡141、142和143、兩個(gè)反射鏡144和145。所述分色鏡141用于選擇性的透過綠光102，并反射包括有紅光和藍(lán)光的剩余(紅紫)光103。隨后，穿過分色鏡141的綠光102經(jīng)由反射鏡144反射至所述液晶顯示面板146。同時(shí)，所述分色鏡142攔截所述紅紫光103，選擇性的透過紅光104和其它高波長光(比如紅外光)，并反射藍(lán)光105至所述液晶顯示面板147。另外，所述分色鏡143分離紅光106，并將所述紅光106反射至所述反射鏡145，所述反射鏡145再將所述紅光106反射至所述液晶顯示面板148?；谳斎氲膱D像像素信息，視頻控制器(未圖示)調(diào)制所述液晶顯示面板146生成綠色圖像，調(diào)制所述液晶顯示面板147生成藍(lán)色圖像，調(diào)制所述液晶顯示面板148生成紅色圖像。所述光學(xué)棱鏡組件149將所述三原色圖像組合為全色圖像108，并將所述全色圖像108投射至所述投影鏡頭160。在其它實(shí)施例中，可以隨意調(diào)整三個(gè)不同的分色鏡141、142和143的分光性能，只要通過他們可以產(chǎn)生三原色光即可，比如可以使分色鏡141透過藍(lán)色光，而使分色鏡142反射紅色光，分色鏡143反射藍(lán)色光，隨著分色鏡的分光性能的改變，所述液晶顯示面板146、147和148所負(fù)責(zé)的所述圖像的原色也會(huì)隨之改變。圖2示出了具有觸摸檢測功能的LCD投影顯示系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例。圖2示出的所述LCD投影顯示系統(tǒng)200與圖1示出的LCD投影顯示系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)大部分類似，兩者的區(qū)別在于前者除了后者包括的單元外，還包括有圖像感應(yīng)器210、圖像處理器230和反射鏡250，其中前者包括的與后者相同的單元的工作方式及原理都與后者的相同或類似。所述反射鏡250位于投影鏡頭260和光學(xué)棱鏡組件249之間，其可以反射來自投影鏡頭260的紅外光至所述圖像傳感器210，而對來自光學(xué)棱鏡組件249的投影圖像(或者說投影光線)沒有任何影響。所述圖像傳感器210可以是電荷耦合裝置CCD或CMOS傳感器，其可感應(yīng)來自反射鏡250的紅外光線以形成圖像，并可將所述圖像輸出至圖像處理模塊230。所述圖像傳感器210、反射鏡250、投影鏡頭260以及圖像處理模塊230共同協(xié)作可以完成屏幕上280上的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)的檢測功能。圖2示出了一個(gè)具體的觸摸檢測的示例，當(dāng)一物體202(比如手指、觸摸筆或其它物體)觸摸屏幕280時(shí)，在該物體202處會(huì)生成紅外光204，所述紅外光204將沿投影路徑穿透所述投影鏡頭260至所述反光鏡250，所述反光鏡250會(huì)將所述紅外光204反射至所述圖像傳感器210，同樣的，所述物體203觸摸屏幕280時(shí)，在該物體203處會(huì)生成紅外光205，所述紅外光205將沿投影路徑穿透所述投影鏡頭260至所述反光鏡250，所述反光鏡250會(huì)將所述紅外光205反射至所述圖像傳感器210。所述圖像傳感器210中的各個(gè)像素點(diǎn)與屏幕280上的各個(gè)位置是對應(yīng)的，因此通過分析所述圖像傳感器210輸出圖像的感光像素點(diǎn)或區(qū)域就可以得到所述物體202和203所觸摸的屏幕280的坐標(biāo)或位置?？偨Y(jié)來講，當(dāng)多個(gè)觸摸發(fā)生時(shí)，每個(gè)觸摸都會(huì)形成一個(gè)紅外光信號，而這些紅外光信號都會(huì)通過投影光路進(jìn)入投影鏡頭，并最終由圖像傳感器感應(yīng)到，而所述圖像處理模塊230則可以計(jì)算出每個(gè)觸摸的坐標(biāo)或位置。所述圖像處理模塊230的作用就是對所述圖像傳感器210輸出的圖像進(jìn)行分析和處理以得到觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，所述圖像處理模塊230的具體工作過程及實(shí)現(xiàn)方式將在下文中詳細(xì)介紹。在一個(gè)實(shí)施例中，所述反射鏡250為紅外反射鏡，其只反射來自投影鏡頭260的紅外光，而不反射來自投影鏡頭260的可見光和紫外光。因此，紅外光可以輕易的到達(dá)圖像傳感器210，并可以據(jù)此生成具有紅外感應(yīng)點(diǎn)的圖像，而可見光和紫外光則由于紅外光反射鏡的限制而不能到達(dá)所述圖像傳感器210，從而也排除或減小了由可見光或紫外光圖像傳感器210的紅外光的感應(yīng)帶來的干擾。在另一個(gè)實(shí)施例中，所述投影鏡頭260可以濾除從屏7幕方向進(jìn)入其內(nèi)的可見光以及紫外光，而只允許紅外光從屏幕方向進(jìn)入其內(nèi)，這樣同樣也可以排除或減小了由可見光或紫外光給圖像傳感器210的紅外光的感應(yīng)帶來的干擾。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)特點(diǎn)、優(yōu)點(diǎn)或特色在于所述圖像傳感器210將已作為圖像投影的投影鏡頭260復(fù)用為其圖像采集鏡頭來采集屏幕280或屏幕方向上的圖像。這樣，一方面，由于投影鏡頭260可以位于所述屏幕280的中心位置，因此其采集的屏幕280方向上的圖像一般不會(huì)發(fā)生扭曲，后繼處理比較方便和容易；另一方面，由于投影鏡頭260本身就是用于投影的，而投影區(qū)域(即屏幕280的顯示區(qū)域)正是圖像傳感器210希望覆蓋的區(qū)域，因此該投影鏡頭260完全能覆蓋到整個(gè)投影區(qū)域或顯示區(qū)域，進(jìn)而可以完全滿足觸點(diǎn)檢測的需要，換句話說，產(chǎn)生于屏幕280的任何顯示區(qū)域上的紅外信號都能按照光投影路徑返回到所述投影鏡頭260，最后到達(dá)圖像傳感器210，這樣所述圖像傳感器210就能檢測到屏幕280上的任何區(qū)域的觸摸；再一方面，由于光線一般具有很強(qiáng)的抗干擾性，復(fù)用投影鏡頭260對通過其投影的圖像以及通過其采集的圖像都不會(huì)造成任何影響；另外一方面，不需要再專門安裝外置攝像頭來用于紅外線檢測，即節(jié)省空間，也節(jié)省成本。圖3示出了具有觸摸檢測功能的LCD投影顯示系統(tǒng)300的另一個(gè)實(shí)施例。圖3示出的所述LCD投影顯示系統(tǒng)300與圖2示出的LCD投影顯示系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)大部分類似，兩者的區(qū)別在于前者的光學(xué)棱鏡組件349與后者的光學(xué)棱鏡組件249結(jié)構(gòu)不同，前者不具有后者具有的反射鏡，其中前者包括的與后者相同的單元的工作方式及原理都與后者的相同。如圖3所示，所述光學(xué)棱鏡組件349包括有三個(gè)相對獨(dú)立的光學(xué)棱鏡349A、349B和349C，所述光學(xué)棱鏡組件349通過該三個(gè)光學(xué)棱鏡可以將來自液晶顯示面板的三原色圖像的組合為全色圖像，并通過投影鏡頭360投影至屏幕380上。同時(shí)，本實(shí)施例不需要借助反射鏡250，而可以由所述光學(xué)棱鏡組件349中的兩個(gè)獨(dú)立光學(xué)棱鏡直接將來自投影鏡頭360的紅外光反射導(dǎo)引至圖像傳感器310，所述圖像傳感器310將感應(yīng)的圖像傳輸至圖像處理模塊330。圖3示出了一個(gè)具體的觸摸檢測的示例，當(dāng)一物體302(比如手指、觸摸筆或其它物體)觸摸屏幕380時(shí)，在該物體302處會(huì)生成紅外光304，所述紅外光304將沿投影路徑穿透所述投影鏡頭360至所述光學(xué)棱鏡349B，所述光學(xué)棱鏡349B會(huì)將所述紅外光304反射至所述光學(xué)棱鏡349C，所述光學(xué)棱鏡349C則可以將所述紅外光304反射至所述圖像傳感器310。物體觸摸投影顯示系統(tǒng)的屏幕產(chǎn)生紅外光的方式有很多種，下面介紹幾種比較實(shí)用的方式。在一個(gè)實(shí)施例中，就像圖7中示出的那樣，可以在屏幕的投影鏡頭的一側(cè)設(shè)置紅外發(fā)射器(比如IRLED，紅外發(fā)光二極管)，所述紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光或近紅外光到所述屏幕(比如圖2中的280)的背面，并覆蓋整個(gè)屏幕。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，可以使用多個(gè)IRLED以保證能完全覆蓋所述屏幕的顯示區(qū)域。通常發(fā)射出去的紅外光是不會(huì)向回反射的(即不會(huì)反射回投影鏡頭這一側(cè))，在有物體觸摸所述屏幕時(shí)，所述紅外光就會(huì)在觸摸點(diǎn)發(fā)生反射。另外，假如同時(shí)有多個(gè)區(qū)域被觸摸時(shí)，每個(gè)觸摸區(qū)域均會(huì)反射紅外線，比如圖2中的紅外光204和205。在該實(shí)施例中，觸摸屏幕的物體可以是手指、觸摸筆或者其他材質(zhì)如硅膠等有一定韌性和反射性的材料。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用FTIR(FrustratedTotalInternalReflection，受抑全內(nèi)反射)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)紅外光的發(fā)生，所述屏幕至少包括有一亞克力板(Acrylic)層，在亞克力板層的邊緣裝設(shè)紅外發(fā)射器(比如IRLED，可以是多個(gè))，所述紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光可以在亞克力板層內(nèi)不停反射，而不會(huì)跑出來，這被稱之為全內(nèi)反射(TotalInternalReflection)，但當(dāng)你的手指(或者其他材質(zhì)如硅膠等有一定韌性和反射性的材料)碰到亞克力表面時(shí)，全內(nèi)反射被破壞，紅外光線被手指反射出來。同樣的，有多個(gè)區(qū)域被觸摸時(shí)，每個(gè)觸摸區(qū)域均會(huì)產(chǎn)生紅外線。在再一個(gè)實(shí)施例中，可以將具有體溫的人體作為紅外光發(fā)射源，在手指觸摸屏幕時(shí)，其體溫就會(huì)使該手指向外發(fā)射紅外光，而這些紅外線則可以作為觸摸屏幕產(chǎn)生的紅外光。在另外一個(gè)實(shí)施例中，可以使用紅外筆(IRstylus)來產(chǎn)生觸摸屏幕時(shí)發(fā)出的紅外光，此時(shí)甚至不需要真正接觸到屏幕，只需要使用紅外筆發(fā)射紅外光到屏幕上即可，這些紅外光可以穿透屏幕從而進(jìn)入投影鏡頭的視野。下文中列舉了所述紅外筆的一種具體實(shí)現(xiàn)示例，具體內(nèi)容將在下文中詳細(xì)描述。圖4為示出了用于在投影屏(或者說屏幕)上確定一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)位置的圖像處理模塊400的一個(gè)實(shí)施例中的功能方框圖，其可以用作圖2中的圖像處理模塊230或圖3中的圖像處理模塊330。所述紅外圖像傳感器210或310檢測到的圖像信號可以被輸入所述圖像處理模塊400。如圖4所示，所述圖像處理模塊400包括模數(shù)轉(zhuǎn)換單元420、存儲(chǔ)單元422、微控制單元424、圖像處理和增強(qiáng)單元426和觸點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算單元428。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，存儲(chǔ)于所述存儲(chǔ)單元422內(nèi)的程序代碼使所述微控制單元424同步所有其它單元以計(jì)算捕獲圖像上的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)。在操作時(shí)，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元420將接收到的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，所述數(shù)字圖像可以緩存于所述存儲(chǔ)單元422中。所述微控制單元424提取來自所述存儲(chǔ)單元422的圖像數(shù)據(jù)，并指使所述圖像處理及增強(qiáng)單元426根據(jù)預(yù)定算法處理和增強(qiáng)所述圖像數(shù)據(jù)。所述觸點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算單元428接收增強(qiáng)和處理后的圖像，并計(jì)算出紅外輸入或觸摸的坐標(biāo)。所述結(jié)果430輸入至外部裝置以進(jìn)行后續(xù)操作，比如確定觸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)等。圖5示出了與紅外圖像傳感器聯(lián)合使用的紅外筆500的一個(gè)示例。所述紅外筆500具有筆體510。所述筆體510的一端具有透明窗口520，另一端具有可拆開的開蓋580。所述紅外筆內(nèi)開設(shè)有電池空間550，拆開所述開蓋580后可以將電池空間550內(nèi)的電池取出或?qū)﹄姵乜臻g550內(nèi)的電池進(jìn)行操作，所述電池通過電源控制電路540和筆體510上的開關(guān)560與至少一個(gè)紅外LED530電性連接。所述紅外發(fā)光二極管(IRLED)530位于所述透明窗口520的后面，在所述紅外LED530發(fā)射紅外線時(shí)，所述紅外線可以通過所述透明窗口520向外發(fā)射。所述開關(guān)560可以控制所述紅外LED530的開啟和關(guān)閉。圖6示出了具有多觸點(diǎn)檢測功能的桌面計(jì)算機(jī)(tablecomputer)600的一個(gè)實(shí)施例。所述桌面計(jì)算機(jī)600包括內(nèi)部具有空腔的桌體610、用作桌體610上表面的顯示屏620和安置于桌體610空腔內(nèi)的投影系統(tǒng)630。所述投影系統(tǒng)630可以為圖2或圖3中投影顯示系統(tǒng)的除了屏幕外的所有其他部分。這樣所述桌面計(jì)算機(jī)不設(shè)置紅外攝像頭，也可以具有多觸點(diǎn)檢測功能。在另外的一個(gè)實(shí)施例中，所述桌面計(jì)算機(jī)600還包括有設(shè)置于空腔內(nèi)的發(fā)射紅外光的紅外LED640。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。9權(quán)利要求一種LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于，其包括屏幕；光學(xué)引擎，其包括分色導(dǎo)引鏡組件、三個(gè)液晶顯示面板和光學(xué)棱鏡組件，所述分色導(dǎo)引鏡組件將光源發(fā)出的白光分離為包括紅光、綠光和藍(lán)光的三原色光，并將各原色光導(dǎo)引至對應(yīng)的液晶顯示面板，每個(gè)液晶顯示面板基于數(shù)據(jù)圖像的像素信息以及入射的原色光調(diào)制產(chǎn)生一種原色光學(xué)圖像，所述光學(xué)棱鏡組件將三種原色圖像組合為全色光學(xué)圖像；投影鏡頭，將所述光學(xué)引擎生成的全色光學(xué)圖像投影至所述屏幕上，并允許來自所述屏幕的紅外光透過；和圖像傳感器，感應(yīng)來自所述投影鏡頭的紅外光以形成感應(yīng)圖像。2.如權(quán)利要求1所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于在屏幕上具有多個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，每個(gè)觸摸點(diǎn)均會(huì)形成一紅外光，所述紅外光通過所述投影鏡頭傳播至所述圖像傳感器。3.如權(quán)利要求1所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于其還包括有圖像處理模塊，所述圖像處理模塊接收來自圖像傳感器的感應(yīng)圖像，并基于所述感應(yīng)圖像確定出紅外光的坐標(biāo)。4.如權(quán)利要求1所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于所述投影鏡頭濾除或消減來自屏幕的可見光以及紫外光。5.如權(quán)利要求1所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于在屏幕的投影鏡頭的一側(cè)設(shè)置紅外發(fā)射器，所述紅外發(fā)射器發(fā)射紅外光或近紅外光到所述屏幕的背面，在所述屏幕被觸摸時(shí)，每個(gè)觸摸均可反射紅外線至所述投影鏡頭側(cè)。6.如權(quán)利要求1所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于所述屏幕至少包括有一亞克力板層，在亞克力板層的邊緣裝設(shè)紅外發(fā)射器，所述紅外發(fā)射器發(fā)射的紅外光在亞克力板層內(nèi)不停反射，當(dāng)所述屏幕被觸摸時(shí)，紅外光線可被從觸摸處反射至所述投影鏡頭側(cè)。7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于其還包括位于所述光學(xué)棱鏡組件和投影鏡頭之間的反射鏡，所述反射鏡允許來自光學(xué)棱鏡組件的全色光學(xué)圖像透過自身，并反射來自屏幕的透過投影鏡頭的紅外光至圖像傳感器。8.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于所述光學(xué)棱鏡組件直接將來自投影鏡頭的紅外光導(dǎo)引至圖像傳感器。9.如權(quán)利要求8所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于所述光學(xué)棱鏡組件包括三個(gè)相對獨(dú)立的光學(xué)棱鏡，利用該三個(gè)光學(xué)棱鏡將來自液晶顯示面板的三原色圖像的組合為全色光學(xué)圖像，同時(shí)利用該三個(gè)光學(xué)棱鏡中的一個(gè)或多個(gè)將來自投影鏡頭的紅外光導(dǎo)引至圖像傳感器。10.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的LCD投影顯示系統(tǒng)，其特征在于所述圖像傳感器是電荷耦合裝置或CMOS傳感器。全文摘要本發(fā)明公開了一種LCD投影顯示系統(tǒng)，其包括屏幕、光學(xué)引擎、投影鏡頭和圖像傳感器。所述光學(xué)引擎包括分色導(dǎo)引鏡組件、三個(gè)液晶顯示面板和光學(xué)棱鏡組件，所述分色導(dǎo)引鏡組件將光源發(fā)出的白光分離為包括紅光、綠光和藍(lán)光的三原色光，并將各原色光導(dǎo)引至對應(yīng)的液晶顯示面板，每個(gè)液晶顯示面板基于數(shù)據(jù)圖像的像素信息以及入射的原色光調(diào)制產(chǎn)生一種原色光學(xué)圖像，所述光學(xué)棱鏡組件將三種原色圖像組合為全色光學(xué)圖像。所述投影鏡頭將所述光學(xué)引擎生成的全色光學(xué)圖像投影至所述屏幕上，并允許來自所述屏幕的紅外光透過。所述圖像傳感器感應(yīng)來自所述投影鏡頭的紅外光以形成感應(yīng)圖像。這樣，所述圖像傳感器就能檢測到屏幕上的任何區(qū)域的觸摸。文檔編號G03B21/14GK101750857SQ20091025160公開日2010年6月23日申請日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者胡大文申請人:武漢全真光電科技有限公司