投影儀、顏色校正裝置和投影方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種利用多色光投影彩色圖像的投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 在利用多色光投影彩色圖像的投影儀中，每種顏色的光的量必需根據(jù)人相對(duì)于每 種顏色的光的視感度以及發(fā)射每種顏色的光的光源的光輸出能力進(jìn)行調(diào)整，以便投影具有 優(yōu)越的白平衡的圖像。因此產(chǎn)生了關(guān)于不能充分地展示每種顏色的光輸出能力以及白色圖 像亮度降低的問題。
[0003] 例如，在利用發(fā)射紅色光、綠色光和藍(lán)色光中的每種光的多個(gè)LED作為光源的投 影儀的情況下，根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀，發(fā)射綠色光的綠色LED的性能是最低的，并且發(fā)射藍(lán)色光的 藍(lán)色LED的性能是最高的。因此，必須消除藍(lán)色LED的輝度，以便投影具有優(yōu)越的白平衡的 圖像。
[0004] 專利文獻(xiàn)1公開了一種投影型顯示裝置，該顯示裝置設(shè)有與被用作綠色光源的綠 色LED分開的追加綠色LED(supplementalgreenLED)，將綠色光與藍(lán)色光進(jìn)行混合。通過 在該投影型顯示裝置中采用LED陣列，其中追加綠色LED對(duì)準(zhǔn)作為藍(lán)色光源的藍(lán)色LED，綠 色光與藍(lán)色光進(jìn)行混合。因此能夠增加綠色光的量，從而能夠以較亮的白色光和優(yōu)越的白 平衡投影圖像，而無需消除藍(lán)色LED的輝度。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :國際專利No. 2011/037014
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 發(fā)明要解決的問題
[0009] 然而，在專利文獻(xiàn)1中公開的投影型顯示裝置中，不僅藍(lán)色光而且綠色光從藍(lán)色 光源發(fā)射，并且因此存在關(guān)于顏色再現(xiàn)性進(jìn)行提高的空間。
[0010] 圖IA和IB的視圖用于解釋專利文獻(xiàn)1中描述的投影型顯示裝置的顏色再現(xiàn)性。
[0011] 更具體地，圖IA是xy色度圖，示出了當(dāng)從藍(lán)色光源僅發(fā)射藍(lán)色光時(shí)投影圖像的色 域1，并且圖IB是xy色度圖，示出了當(dāng)從藍(lán)色光源發(fā)射藍(lán)色光和綠色光時(shí)投影圖像的色域2〇
[0012] 當(dāng)僅藍(lán)色光從藍(lán)色光源發(fā)射時(shí)，投影圖像的色域被展寬，如在圖IA的色域1中示 出的，但是當(dāng)藍(lán)色光和綠色光從藍(lán)色光源發(fā)射時(shí)，顯示藍(lán)色的區(qū)域消失在投影圖像的色域 中，如由圖IB中的色域2示出的。因此，當(dāng)藍(lán)色光和綠色光從藍(lán)色光源發(fā)射時(shí)，即使藍(lán)色圖 像將被投影，事實(shí)上藍(lán)綠色圖像被投影。
[0013] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠解決上述問題的投影儀和投影儀的驅(qū)動(dòng)方法。
[0014] 解決問題的手段
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的投影儀包括：
[0016] 光源單元，該光源單元發(fā)射具有不同顏色的多個(gè)基本光束和具有與所述多個(gè)基本 光束的顏色中的任一個(gè)相同顏色的追加光束；
[0017] 控制單元，該控制單元基于接收的作為輸入的輸入影像信號(hào)提供作為輸出的第 一調(diào)制信號(hào)和第二調(diào)制信號(hào)，所述第一調(diào)制信號(hào)用于根據(jù)由所述輸入影像信號(hào)指示的圖 像的每個(gè)像素顏色調(diào)制每個(gè)基本光束，所述第二調(diào)制信號(hào)用于在每個(gè)像素中根據(jù)特色度 (specific color level)調(diào)制所述追加光束，所述特色度指示像素的顏色和來自所述多個(gè) 基本光束的顏色中的與所述追加光束的顏色不同的規(guī)定顏色之間的相似性程度；以及
[0018] 調(diào)制單元，該調(diào)制單元根據(jù)所述第一調(diào)制信號(hào)調(diào)制并發(fā)射每個(gè)基本光束，并且根 據(jù)所述第二調(diào)制信號(hào)調(diào)制并發(fā)射所述追加光束。
[0019] 本發(fā)明的顏色校正裝置是用在投影儀中的顏色校正裝置，所述投影儀設(shè)有：光源 單元，該光源單元發(fā)射具有不同顏色的多個(gè)基本光束和具有與所述多個(gè)基本光束的顏色中 的任一個(gè)相同顏色的追加光束；和調(diào)制單元，該調(diào)制單元根據(jù)用于調(diào)制每個(gè)基本光束的第 一調(diào)制信號(hào)調(diào)制并發(fā)射每個(gè)基本光束，并且根據(jù)用于調(diào)制所述追加光束的第二調(diào)制信號(hào)調(diào) 制并發(fā)射所述追加光束；所述顏色校正裝置包括：
[0020] 控制單元，該控制單元基于接收的作為輸入的輸入影像信號(hào)提供作為輸出的所述 第一調(diào)制信號(hào)和所述第二調(diào)制信號(hào)，所述第一調(diào)制信號(hào)與在所述輸入影像信號(hào)中指示的圖 像的每個(gè)像素的顏色一致，所述第二調(diào)制信號(hào)在每個(gè)像素中與指示像素的顏色和來自所述 多個(gè)基本光束的顏色中的與所述追加光束的顏色不同的規(guī)定顏色之間的相似性程度的特 色度一致。
[0021] 本發(fā)明的投影方法包括如下步驟：
[0022] 發(fā)射具有不同顏色的多個(gè)基本光束和具有與所述多個(gè)基本光束的顏色中的任一 個(gè)相同顏色的追加光束；
[0023] 基于接收的作為輸入的輸入影像信號(hào)提供作為輸出的第一調(diào)制信號(hào)和第二調(diào)制 信號(hào)，所述第一調(diào)制信號(hào)用于調(diào)制每個(gè)基本光束，與在所述輸入影像信號(hào)中指示的圖像的 每個(gè)像素的顏色一致，所述第二調(diào)制信號(hào)用于在每個(gè)像素中調(diào)制所述追加光束，與指示像 素的顏色和來自所述多個(gè)基本光束的顏色中的與所述追加光束的顏色不同的規(guī)定顏色之 間的相似性程度的特色度一致；并且
[0024] 根據(jù)所述第一調(diào)制信號(hào)調(diào)制并發(fā)射所述基本光束中的每個(gè)，并且根據(jù)所述第二調(diào) 制信號(hào)調(diào)制并發(fā)射所述追加光束。
[0025] 發(fā)明效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提高顏色再現(xiàn)性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)白色圖像的較高輝度。
【附圖說明】
[0027]圖IA是示出由相關(guān)技術(shù)的第一實(shí)例的投影儀實(shí)現(xiàn)的投影圖像的色域的色度圖。
[0028]圖IB是示出由相關(guān)技術(shù)的第二實(shí)例的投影儀實(shí)現(xiàn)的投影圖像的色域的色度圖。
[0029] 圖2示出了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀的構(gòu)造。
[0030]圖3示出了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀的光學(xué)器件的構(gòu)造。
[0031] 圖4示出了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀的控制單元的構(gòu)造。
[0032]圖5示出了光的發(fā)射間隔的實(shí)例。
[0033] 圖6是用于描述本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀的控制單元的操作的實(shí)例 的流程圖。
[0034] 圖7不出了中心色相（centralhue)和檢測(cè)色相范圍（detectionhuerange)之 間的關(guān)系。
[0035] 圖8示出了對(duì)象顏色的色相和特色度之間的關(guān)系。
[0036] 圖9示出了關(guān)于藍(lán)色的對(duì)象顏色的特色度。
[0037] 圖10是示出由本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀實(shí)現(xiàn)的投影圖像的色域的色 度圖。
[0038] 圖11示出了本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的投影儀的光學(xué)器件的構(gòu)造。
[0039] 圖12示出了本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的投影儀的控制單元的構(gòu)造。
[0040] 圖13示出了本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的投影儀的光學(xué)器件的構(gòu)造。
[0041] 圖14示出了本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的投影儀的控制單元的構(gòu)造。
[0042] 圖15是示出本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的光源的點(diǎn)亮間隔的定時(shí)圖。
[0043] 圖16是用于解釋本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例的投影儀的控制單元的操作的實(shí)例 的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 接下來參照附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在下面的說明中，具有相同功能的 部件被給予相同的附圖標(biāo)記，并且可以省略冗余的描述。
[0045] 圖2示出了本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的投影儀的構(gòu)造。如在圖2中示出的，本 示例性實(shí)施例的投影儀10包括光源單元11、控制單元12和調(diào)制單元13。光源單元11發(fā) 射具有不同顏色的多個(gè)基本光束和具有與所述多個(gè)基本光束的顏色中的任一個(gè)相同顏色 的追加光束。
[0046] 基于接收的輸入影像信號(hào)，控制單元12提供PffM(脈沖寬度調(diào)制）信號(hào)，該P(yáng)ffM信 號(hào)是用于調(diào)制從光源單元11發(fā)射的每個(gè)基本光束和追加光束的調(diào)制信號(hào)。在下面的說明 中，作為用于調(diào)制基本光的PWM信號(hào)的第一調(diào)制信號(hào)被稱為第一PWM信號(hào)，并且作為用于調(diào) 制追加光的PWM信號(hào)的第二調(diào)制信號(hào)被稱為第二PWM信號(hào)。
[0047] 更具體地，基于輸入影像信號(hào)，控制單元12向調(diào)制單元13提供：第一PffM信號(hào)和 第二PffM信號(hào)，第一PffM信號(hào)與由輸入影像信號(hào)指示的圖像的每個(gè)像素的顏色一致，第二 PWM信號(hào)在每個(gè)像素中與特色度一致，該特色度指示該像素的顏色和來自基本光的顏色中 的與追加光的顏色不同的規(guī)定顏色之間的相似性程度。
[0048] 調(diào)制單元13根據(jù)來自控制單元12的第一PffM信號(hào)調(diào)制并發(fā)射來自光源單元11的 每個(gè)基本光束，并且根據(jù)來自控制單元12的第二PffM信號(hào)調(diào)制并發(fā)射來自光源單元11的 追加光束。
[0049] 接下來將更加詳細(xì)地描述包括光源單元11和調(diào)制單元13的光學(xué)器件。
[0050] 圖3示出了投影儀10的光學(xué)器件的構(gòu)造。圖3中示出的光學(xué)器件包括：紅色光源 101、綠色光源102、白色光源103、色輪104、棱鏡105-107、DMD(數(shù)字鏡裝置）108-110、二向 色棱鏡111和投影透鏡112。
[0051] 紅色光源101、綠色光源102、白色光源103和色輪104構(gòu)成圖2中示出的光源單 元11。在圖3的實(shí)例中，光源單元11發(fā)射作為基本光的紅色光、綠色光和藍(lán)色光，并且發(fā)射 作為追加光的綠色光。
[0052] 更具體地，紅色光源101發(fā)射作為基本光束之一的紅色光束。綠色光源102發(fā)射 作為基本光束之一的綠色光束。白色光源103發(fā)射白色光束。
[0053] 色輪104被設(shè)置在從白色光源103發(fā)射的白色光的光路上，在作為基本光的藍(lán)色 光和作為追加光的綠色光之間時(shí)分照射的白色光，并且發(fā)射結(jié)果。在本示例性的實(shí)施例中， 假定色輪104具有能夠以規(guī)定旋轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)的板，在該板上設(shè)置透射藍(lán)色光的藍(lán)色濾 光器和透射綠色光的綠色濾光器。
[0054] 棱鏡105被設(shè)置在從紅色光源101發(fā)射的紅色光的光路上，并且反射該紅色光且 將紅色光照射到DMD108內(nèi)。棱鏡106被設(shè)置在從綠色光源102發(fā)射的綠色光的光路上， 反射該綠色光并且將綠色光照射到DMD109內(nèi)。棱鏡107被設(shè)置在從色輪104發(fā)射的藍(lán)色 光和綠色光的光路上，反射藍(lán)色光和綠色光，并且將藍(lán)色光和綠色光照射到DMD110內(nèi)。
[0055] DMD108-110構(gòu)成圖2中示出的調(diào)制單元13。DMD典型地具有這樣一種構(gòu)造，其中 多個(gè)微鏡被設(shè)置且對(duì)應(yīng)于以矩陣形式排列的多個(gè)像素中的每一個(gè)，并且通過切換每個(gè)微鏡 的狀態(tài)而調(diào)制照射光。
[0056] 本示例性實(shí)施例的DMD108-110具有打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，作為每個(gè)微鏡的狀 態(tài)，在打開狀態(tài)中，照射光在朝向二向色棱鏡111的第一方向上被發(fā)射，在關(guān)閉狀態(tài)中，照 射光在不同于第一方向的第二方向上被發(fā)射。此外，DMD108-110每一個(gè)根據(jù)接收的作為 輸入的PWM信號(hào)通過在打開狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)之間切換每個(gè)微鏡（通過每個(gè)像素）而調(diào)制入 射光。
[0057] 特別地，DMD108根據(jù)第一Pff