Lcd彩色擴印相機的製作方法

2023-04-26 21:23:56

專利名稱：Lcd彩色擴印相機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種彩色相片擴印相機。它的主要特徵是可以把數位相機或可拍攝手機拍攝的數字圖片信息，通過電腦軟體處理後，經過VGA或SVGA插線傳輸到彩色擴印相機的AV信號處理板，成像在內部的彩色液晶顯示屏上，形成傳統意義的彩色「底片」。然後加光源把液晶屏的圖像投影在彩色相紙上，完成暴光過程。暴光後的相紙經過後續工藝處理，洗印出高清晰度的彩色相片。
背景技術：
隨著數位相機製造技術的成熟，數位相機和可拍攝手機價格大幅下降，已經進入了尋常百姓的家庭。數位相機有著不用膠捲、圖像清晰、使用方便、操作簡單等諸多優點，但也存在著相片出口不暢的現象如只能在電腦中觀看，保存需要刻成光碟。要做出可供大家觀看的相片，只能用彩色噴墨印表機列印出來，列印出來的相片質量(色彩和分辯率)遠不如彩色相片那樣好。而且，這種彩色相片列印成本高，列印時間長。據說列印一張B5的相片成本在10元左右。由於這些缺點，急需運用相應的高新技術來解決，本發明就是應運而生的技術解決方案。

發明內容
本發明的基本構思是把數位相機或可拍攝手機拍攝的數碼圖片信息，輸入到電腦中。經過運用相應軟體如Photoshop或微軟的圖片編輯器處理後，通過VGA或SVGA插線輸入到AV(VGA)信號處理板上，通過液晶推動矩陣電路然後成像在彩色液晶顯示屏中，形成傳統意義的彩色「底片」。再運用適當的光學系統，或透射或反射，把這個彩色「底片」的像投影到彩色相紙上，完成暴光過程。暴光後的相紙，經過傳統的衝洗、上光、烘乾，成為真正意義上的彩色相片。由於暴光後的相片處理工藝沿用已經成熟的相片處理工藝，故本發明主要講述液晶成像暴光過程。
本發明的基本結構可分為光路部分，低壓電路部分，電子鎮流器，AV電路部分，風路機械部分，機械部分和機箱。光路部分由光源系統發出的光線經透鏡組直射到真彩液晶顯示屏上，透射成像後的像光線經過可調焦透鏡成像在曝光臺的相紙上，光閘板加在光路中；低壓電路部分由低壓電源提供AV(VGA)處理板(含液晶推動矩陣電路)和單片機控制板、光閘板電機電源；電子鎮流器給光源系統提供恆壓恆流電源；AV電路部分由AV(VGA)處理板(含液晶推動矩陣電路)接受電腦圖象信號，推動真彩液晶顯示屏成像；風路機械部分由散熱風扇吸走光源系統發出的熱量；機械部分由單片機控制板接收電腦指令，測量光強和光的顏色，控制同步電機光閘板轉動曝光，控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程；機箱內部發黑處理，防止光漫反射影響成像質量。本發明的基本結構，由於所採用的液晶屏的光路不同，可分為兩種，透射式和反射式。
1、採用透射式TET-LCD液晶屏的LCD彩色擴印相機的基本結構它的基本結構(見圖1)由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、TFT-LCD真彩液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、可調焦鏡頭、同步電機、光閘板、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成。基本結構光路部分(見圖2)，光源位於反光鏡的焦平面，經阻熱玻璃和聚光鏡又位於另一側的菲涅爾透鏡的焦平面，經菲涅爾透鏡出來的平行光透射過液晶顯示屏，由電腦來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到TFT-LCD真彩液晶屏，透射過的像光線經可調焦透鏡後成像在相片暴光臺。單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制同步電機光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程。光閘板位於光路中，控制暴光時間。調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小。透射式TFT-LCD一般選用6英寸以上的真彩高像素液晶顯示屏，這樣可以顯示出高清晰度的相片「底片」。
2、採用反射式LCOS-LCD微型液晶屏的LCD彩色擴印相機(暴光部分)的基本結構。LCOS是最新開發的微型液晶顯示器，它的基本結構是在單晶矽片上集成液晶推動矩陣電路(TFT)層，然後加上光阻擋層和反光層、襯墊層，然後才是液晶層，最上一層便是公共電極-TTO玻璃層。LCOS的優點是顯示密度很大，信息量極高，目前可以做到是在不足1平方英寸的面積上顯示1024×768像素密度。可以通過光學系統放大成任意尺寸，還不失真。它的另一個優點是反光效率高，光利用率高，且造價很低。因此採用反光型LCOS微型液晶可以大大減少對光源強度要求。採用LCOS-LCD微型液晶顯示器的LCD彩色擴印相機擴印相機的主要結構(見圖3)由紅綠藍(三基色)光源系統、PBS半透反射鏡、單片LCOS-LCD液晶屏、光學調焦放大系統、低壓電源、AV(VGA)解碼處理板、相紙暴光平臺、同步電機、單片機控制板、光閘板和相紙暴光平臺組成。基本光路是紅綠藍(三基色)光源系統發出的平行光經PBS半透反射鏡反射到LCOS-LCD液晶屏，由電腦來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到LCOS-LCD液晶屏，經LCOS-LCD液晶屏反射出的彩色圖象經光學調焦放大系統放大，成象，最後成象到相紙暴光平臺，完成暴光過程。單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制同步電機光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程。光閘板位於光路中，控制暴光時間。調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小。
3、採用三片紅綠藍(RGB)液晶屏的液晶彩色擴印相機的基本結構它的基本結構(見圖4)由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、分光鏡、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、紅綠藍液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、合成稜鏡、可調焦鏡頭、光閘板、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成。光學系統把光源發出的強光通過分光鏡形成RGB三束光，分別透過菲涅爾透鏡透射過RGB三色液晶板。由電腦來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，成象後的RGB三色光最後在稜鏡中匯聚，由可調焦透鏡在暴光臺上形成彩色圖象。單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制同步電機光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程。光閘板位於光路中，控制暴光時間。調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小。


圖1是採用透射式TFT-LCD的平板真彩液晶屏的LCD彩色擴印相機暴光部分和控制部分的結構示意圖。由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、真彩液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、可調焦鏡頭、光閘板、同步電機、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成。
圖2是LCD彩色擴印相機的一種光路部分示意圖光源位於反光鏡的焦平面，經阻熱玻璃和聚光鏡又位於另一側的菲涅爾透鏡的焦平面，經菲涅爾透鏡出來的平行光透射過液晶顯示屏，經可調焦透鏡後成像在相片暴光臺。
圖3是採用反射式LCOS-LCD微型液晶的LCD彩色擴印相機的結構示意圖。與透射式不同的是它的光學系統是放大系統，由紅綠藍(三基色)光源系統，PBS半透反射鏡、單片LCOS-LCD液晶層、光學調焦放大系統、低壓電源、AV(VGA)解碼處理板、同步電機、光閘板、相紙暴光平臺、單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)、光閘板和相紙暴光平臺組成。
圖4是採用三片紅綠藍(RGB)液晶屏的彩色液晶擴印相機的基本結構它的基本結構(見圖4)由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、分光鏡、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、紅綠藍液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、合成稜鏡、可調焦鏡頭、光閘板、同步電機、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成。
具體實施舉例由於採用單片TFT-LCD製作液晶彩投技術的成熟，以及擁有百萬像素的TFT—LCD液晶真彩屏技術成熟和價格下降。本實施例選用單片透射式TFT-LCD平板液晶真彩屏做LCD彩色擴印相機擴印相機的光源採200W高效複合金屬滷化燈(光效100lm/w，色溫5500k)500mm反光碗、72mm透鏡、焦距240mm，進口菲涅爾透鏡、焦距150-250mm專用可調焦鏡頭，9英寸真彩液晶屏，相紙暴光平臺的取像框為3寸、5寸、10寸，單片機暴光時間0.1-1秒可自動調整。光閘板採用伺服同步電動機驅動，暴光後的相紙處理部分採柯尼卡自動衝印系統的工藝，可自動衝洗、定影、上光、烘乾和裁剪的全部工藝流程。
本發明LCD彩色擴印相機的出現，為數位相機和可拍攝手機提供了廉價快速的優值相片(可用電腦程式修飾相片)輸出窗口。使數位相機技術更加成熟，促進它更迅速地走進千家萬戶的消費行列。因此會擁有更多的商機。隨著數位相機的價格持續下降，高性能高像素的數位相機會迅速走向消費者，數碼印相的需求也會越來越大。預計2008年奧運會時，我國縣級以上城市，都會需要一臺以上數碼印相機。如能開拓國際市場，市場的商業機會會更大，經濟效益必定很好，熱烈歡迎各位有識之士，參與開發投資本發明，爭取早日讓有自主智慧財產權的彩色液晶數碼擴印相機走向全世界。
權利要求
1LCD彩色擴印相機的基本結構可分為光路部分，低壓電路部分，電子鎮流器，AV電路部分，風路部分，機械部分和機箱光路部分由光源系統發出的光線經菲涅爾透鏡直射到真彩液晶顯示屏上，透射成像後的像光線經過可調焦透鏡成像在曝光臺的相紙上，光閘板加在光路中控制暴光；低壓電路部分由低壓電源提供AV(VGA)處理板(含液晶推動矩陣電路)和單片機控制板、光閘板電機電源；電子鎮流器給光源系統提供恆壓恆流電源；AV電路部分由AV(VGA)處理板(含液晶推動矩陣電路)接受電腦圖象信號，推動真彩液晶顯示屏成像；風路機械部分由散熱風扇吸走光源系統發出的熱量；機械部分由單片機控制板接收電腦指令，測量光強和光的顏色，控制光閘板轉動曝光，控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程；機箱內部發黑處理，防止光漫反射影響成像質量；LCD彩色擴印相機的主要特徵是可以把數位相機或可拍攝手機拍攝的數字圖片信息，通過電腦軟體處理後，經過VGA或SVGA插線傳輸到彩色擴印相機的AV信號處理板，成像在內部的彩色液晶顯示屏上，形成″彩色底片″。然後加光源把液晶屏的圖像投影在彩色相紙上，完成暴光過程。暴光後的相紙經過後續工藝處理，洗印出高清晰度的彩色相片；由於所採用的液晶屏的光路不同，可分為兩種，透射式和反射式；
2根據權利1所述的透射式TFT-LCD的平板真彩液晶屏的LCD彩色擴印相機暴光部分和控制部分本結構由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、TFT-LCD真彩液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、可調焦鏡頭、同步電機、光閘板、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成；基本結構光路部分，光源位於反光鏡的焦平面，經阻熱玻璃和聚光鏡又位於另一側的菲涅爾透鏡的焦平面，經菲涅爾透鏡出來的平行光透射過液晶顯示屏，由電腦來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到TFT-LCD真彩液晶屏，透射過的象光線經可調焦透鏡後成象在相片暴光臺；單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程；光閘板位於光路中，控制暴光時間，調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小；
3根據權利1所述的採用反射式LCOS-LCD微型液晶屏的LCD彩色擴印相機(暴光部分)的基本結構由紅綠藍(三基色)光源系統，PBS半透反射鏡、單片LCOS-LCD液晶屏，光學調焦放大系統，低壓電源，AV(VGA)解碼處理板，相紙暴光平臺，單片機控制板、同步電機、光閘板和相紙暴光平臺組成；基本光路是紅綠藍(三基色)光源系統發出的平行光經PBS半透反射鏡反射到LCOS-LCD液晶屏，來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到LCOS-LCD液晶屏，經由電腦LCOS-LCD液晶屏反射出的彩色圖象經光學調焦放大系統放大，成象，最後成象到相紙暴光平臺，完成暴光過程；單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程；光閘板位於光路中，控制暴光時間；調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小；
4根據權利1所述的採用三片紅綠藍(RGB)液晶屏透射的彩色液晶擴印相機的基本結構它的基本結構，是由一體化光源組件(反光鏡、光源、阻熱玻璃、聚光鏡)、分光鏡、散熱風扇、電子鎮流器、菲涅爾透鏡、紅綠藍液晶屏、AV(VGA)信號處理板(含液晶推動矩陣電路)、低壓電源、合成稜鏡、可調焦鏡頭、同步電機、光閘板、相紙暴光平臺和單片機控制板(內置的單片機控制系統，可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程)組成；基本光路是光學系統把光源發出的強光通過分光鏡形成紅綠藍(RGB)三束光，分別透過菲涅爾透鏡透射過RGB三色液晶板；由電腦來的圖象信號經過AV(VGA)信號處理板AD轉換，調製加到液晶板上，通過控制液晶單元的開啟、閉合，從而控制光路的通斷，成象後的RGB三色光最後在稜鏡中匯聚，由可調焦透鏡在暴光臺上形成彩色圖象；單片機控制板可以接收電腦指令，測量光強和光的顏色，確定暴光時間，控制光閘板轉動控制暴光以及控制暴光後相片衝洗定影上光，烘乾裁剪的全過程；光閘板位於光路中，控制暴光時間。調整鏡頭焦距，可實現彩色相片的擴大和縮小。
全文摘要
本發明涉及一種彩色相片擴印相機。它的主要特徵是可以把數位相機或可拍攝手機拍攝的數字圖片信息，通過電腦軟體處理後，經過VGA或SVGA插線傳輸到彩色擴印相機的AV信號處理板，成像在內部的彩色液晶顯示屏上，形成「彩色底片」。然後加光源把液晶屏的圖像投影在彩色相紙上，完成曝光過程。曝光後的相紙經過後續工藝處理，洗印出高清晰度的彩色相片。本發明LCD彩色擴印相機的出現，為數位相機和可拍攝手機提供了廉價快速的優值相片(可用電腦程式修飾相片圖象)輸出窗口。使數位相機技術更加成熟，促進它更迅速地走進千家萬戶的消費行列。因此會擁有更多的商機。隨著數位相機的價格持續下降，高性能高像素的數位相機會迅速走向消費者，數碼印相的需求也會越來越大。預計2008年奧運會時，我國縣級以上城市，就會需要一臺以上數碼印相機。如能開拓國際市場，市場的商業機會會更大，經濟效益必定很好，熱烈歡迎各位有識之士，參與開發投資本發明，爭取早日讓有自主智慧財產權的彩色液晶數碼擴印相機走向全世界。
文檔編號G02F1/13GK1584734SQ0315278
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月18日 優先權日2003年8月18日
發明者南引明 申請人:南引明