專利名稱：具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備及其調整方法
技術領域：
本發明涉及色環索引(color wheel index)調整，尤其涉及投射型圖像顯示設備采用的具有色環索引自動的調整功能的圖像顯示設備及其調整方法。
背景技術：
近來，隨著信息產業的發展，對能夠顯示大畫面圖像的圖像顯示設備的需求越來越高。作為能夠顯示大型大圖像的圖像顯示設備有投射型(projection)圖像顯示設備。其中，利用數字微鏡{DMD(DigitalMicro-mirror Device)}器件的數字光處理{DLP(Diigtal Light Processing)}投影儀近年來受到人們的矚目。
近年來，投影儀的小型化以及其輕量化已成為投影儀的發展趨勢。為了與這種趨勢相適應，利用一個數字微鏡(DMD)器件來實現顏色，通常使用按時間將紅(R)、綠(G)、藍(B)分離的色環(color wheel)。
圖1是傳統的數字光處理(DLP)投影儀構成圖。
參照圖1，由鎮流器70驅動燈光源10發射的白色光，通過以規定旋轉頻率(如120Hz)旋轉的色環20，按時間分離為紅(R)、綠(G)、藍(B)。分離后的紅(R)、綠(G)、藍(B)入射到數字微鏡(DMD)器件30。然后，在數字微鏡(DMD)器件30中，以投射透鏡或光吸收體(在圖中沒有畫)，選擇性的進行反射后在屏幕80上形成圖像。
在數字微鏡(DMD)器件30中設置了根據基本存儲單元的狀態(即“1”或“0”)，將入射的光用投射透鏡或光吸收體能夠進行投射的16μm的許多個微反射鏡。而微反射鏡每當轉換色環的各濾波器顏色{紅(R)、綠(G)、藍(B)}時，聯動的同時對入射光的方向選擇性的進行改變，從而實現希望的顏色組合。
另外，為了聯動色環20的各濾波器顏色變化和DMD器件的動作，色環20不僅鎖定(locking)為一定的旋轉速度，而且，把通過色環20產生的顏色變化相位(或定時)與提供給數字微鏡(DMD)器件30的紅(R)、綠(G)、藍(B)圖像信號必須實現同步。如果顏色變化相位與圖像信號相位不同步，則投射到屏幕上圖像，或者產生顏色的變化或者在圖像中產生閃爍(flicker)現象。
為此，在色環20的中心圓筒部中，設置顯示色環旋轉基準(reference)地點的規定形態索引標識(index mark)50，這就是所謂“色環索引”。并且，在與設置的索引標識50位置并行的被移格位置上通常設置光檢測器52。而光檢測器52將檢測色環20旋轉時的索引標識50傳送給微處理器60；微處理器60將控制電動機驅動部40同時，為了使色環20以一定的速度旋轉，對其速度進行鎖定。
由于索引標識50位置設置為基于色環旋轉的基準點，因此，根據索引標識位置來決定通過色環20時產生的顏色變化相位。并且，在制作數字光處理(DLP)投影儀時，根據設置的索引標識50規定位置(如紅(R)色段和綠(G)色段的定界線)來決定的顏色變化相位和輸入到數字微鏡(DMD)器件30的紅(R)、綠(G)、藍(B)圖像信號，對這兩種信號必須設置成同步。
但是，傳統的方法是將索引標識50通過操作者(operator)用手動方法附著在色環20的規定位置上，因此其附著位置有可能產生一定的偏差。
因此，在產品出廠時，對由附著位置的偏差而產生的顏色變化相位和輸入到數字微鏡(DMD)器件30的紅(R)、綠(G)、藍(B)圖像信號，需要進行對這兩種信號的相位差的調整作業(以下叫做“色環索引調整”)。這種色環索引調整作業是操作者對投射到屏幕上的圖像，采用肉眼來檢測識別圖像狀態的調整模式，這種模式對所有產品均用手動的方法來進行調整。
這種對所有產品用手動方法進行色環索引調整作業是一種非效率性的作業，這種作業是由于依據人們的肉眼來進行，因此存在降低調整正確度的問題。這種問題成為對大量產品生產時降低生產率和品質管理的非有效性的原因。
發明內容
本發明為了解決上述存在的問題而提供一種具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備及其調整方法，其目的是對色環索引調整作業提供一種能夠自動進行的圖像顯示設備及其方法，從而提高產品生產率和管理的有效性。
并且，本發明的另一個目的是在不需要外部設備的情況下，利用適用于產品自身的算法，對色環索引調整作業提供能夠自動進行的圖像顯示設備及其調整方法。
具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備的調整方法是由下述階段構成(a)以規定的系統設定值數據作為基礎，將測試的圖像向屏幕進行投射階段；(b)將相應于測試圖像的圖像信號相位進行變化階段；(c)從設置在屏幕上部或下部的第1光檢測器輸入的信號作為基礎，對測試圖像的亮度變化進行檢測階段；(d)如果檢測出測試圖像的亮度變化，則相應于亮度變化開始地點的圖像信號相位值進行記憶階段。
具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備的調整方法還包括下述階段(e)從設置在屏幕上部或下部的第2光檢測器輸入的信號作為基礎，對測試圖像的亮度變化進行檢測階段；(f)如果檢測出測試圖像的亮度變化，則相應于亮度變化開始地點的圖像信號相位值進行記憶階段；(g)把上述(d)階段及(f)階段中記憶的圖像信號相位值的平均值，轉換成以圖像信號相位值來進行記憶階段。
具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備是由下述部分構成設置在屏幕上部或下部，并檢測投射到屏幕上的測試圖像之后，將光信號變換為電信號之后進行輸出的至少一個檢測器；從檢測器輸出的模擬電信號變換為數字電信號之后進行輸出的模擬數字(A/D)變換部；變換相應于投射到屏幕上的測試圖像的圖像信號相位，并以從模擬數字(A/D)變換部輸入的數字電信號作為基礎，將相應于測試圖像的亮度開始變化地點的圖像信號相位值進行記憶存儲的微處理器。
具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備還包括下述結構包含對圖像信號相位的系統設定值數據的存儲部；而微處理器以系統設定值數據作為基礎，輸出相應于測試圖像的圖像信號。
本發明的優點效果由于色環索引調整在圖像顯示設備自身中能夠自動的進行，因此可以縮短調整時間，提高生產率和品質管理效率。
并且，由于色環索引調整作業能夠自動進行，因此與傳統的依靠肉眼來調整的模式相比，能夠提高調整正確度同時對產品質量的提高做出了貢獻。
圖1是傳統數字光處理投影儀的構成圖。
圖2是本發明具有色環索引調整功能的數字光處理(DLP)投影儀構成圖。
圖3是根據本發明數字光處理(DLP)投影儀的自動色環索引調整算法流程圖。
對附圖的主要部分的符號說明10燈光源；20色環；30數字微鏡(DMD)器件；40電動機驅動部；50索引標識；52光檢測器；70鎮流器；80屏幕；110上部檢測器；112下部檢測器；120模擬數字(A/D)變換器；130微處理器；140存儲部。
具體實施例方式
以下，參照附圖，對本發明典型實例更詳細的進行說明。
圖2是本發明具有色環索引調整功能的數字光處理(DLP)投影儀構成圖。
參照圖2，在圖1中所示的數字光處理(DLP)投影儀是由下述部分構成各自配置在屏幕80的上部及下部中央部位，并檢測投射到屏幕上的測試圖像的同時，將光信號變換為電信號的2個檢測器(110，112)；從檢測器輸出的模擬電信號變換為數字信號的模擬數字(A/D)變換部120；對數字光處理(DLP)投影儀的整個系統進行控制，并執行色環索引自動調整算法的微處理器130；將色環索引自動調整所需的系統設定值數據及測試圖像數據進行存儲的存儲部140。
對上述構成的數字光處理(DLP)投影儀的基本工作原理說明如下
圖3是根據本發明數字光處理(DLP)投影儀的自動色環索引調整算法流程圖。
參照圖3，數字光處理(DLP)投影儀在正常驅動之后，應答于從遙控器或操作板輸入的規定輸入命令，微處理器130將開始自動色環索引調整作業(階段10)。
首先，微處理器130將從存儲部140中讀出事先存儲的規定系統設定值(default)數據(階段12)。在這里，所謂系統設定值數據是為了將索引標識50附著在正常位置(如紅(R)色段和綠(G)色段的定界線)的最下面，并與通過色環20時形成的顏色變化相位同步而設計的紅(R)、綠(G)、藍(B)圖像信號的相位數據而言。在這里，利用事先存儲的系統設定值(default)數據的原因是在調整時最小化變動量來為使盡可能縮短調整時間。
其次，微處理器130將以系統設定值數據作為基礎，將把測試圖像在屏幕80上進行顯示(階段14)。此時，測試圖像最好是單色圖像，即紅(R)色圖像為最好。這是因為與其他顏色相比，紅(R)色在檢測部(110，120)中檢測較容易，特別是紅(R)色圖像的亮度更容易進行檢測。
其次，在屏幕上顯示的紅(R)色測試圖像作為基準，微處理器130將改變輸入到數字微鏡(DMD)器件30的圖像信號相位(階段16)。
此時，設置在屏幕80上部的檢測器(以下稱上部檢測器)110將對投射到屏幕上的測試圖像亮度是否有變化進行確認(階段18)。如果確認為測試圖像亮度沒有變化(在階段18中，“否”)，則將反復進行階段16及階段18。
如果在一定區間內沒有亮度變化，但一旦出現亮度變化的開始點(階段18中，“是”)，則微處理器130將記憶測試圖像亮度變化開始點的圖像信號相位值并進行存儲(階段20)。
再其次，對設置在屏幕下部的檢測器(以下稱下部檢測器)112，也執行相同步驟。即，微處理器130將輸入到數字微鏡(DMD)器件30的圖像信號相位再進行變化(階段22)。
此時，屏幕80下部檢測器112將對投射到屏幕上的測試圖像亮度是否有變化進行確認(階段24)。如果確認為沒有測試圖像亮度變化(在階段24中，“否”)，則反復進行階段22及階段24。
如果測試圖像亮度開始有變化(在階段24中，“是”)，則對開始點的圖像信號相位值記憶之后進行存儲(階段26)。
再其次，計算階段20及階段26中存儲的相位值的平均數，并以最終的圖像信號相位值來進行調整(階段28)。由此全部結束這次的步驟。
如同上述，對上部檢測器110和下部檢測器112的工作，區分設定的是因為在色環特征上，如果把基于色環旋轉的顏色變化相位和圖像垂直同步信號，在鎖定的狀態下改變圖像信號(即，紅(R)、綠(G)、藍(B)圖像信號)的相位，則隨著相位的增減，在屏幕上被顯示的測試圖像亮度變化的開始出現位置不同，因此采用區分設定。例如，如果圖像信號相位增加，則從屏幕的上部將產生測試圖像的亮度變化；如果圖像信號相位減少，則從屏幕的下部將產生測試圖像的亮度變化。開始出現亮度變化的位置，可根據色環旋轉方向、在色環上的紅(R)、綠(G)、藍(B)顏色段的配置順序等來變化開始點的位置。
并且，以從上部檢測器110及下部檢測器112得到的兩個相位值的平均值來最終補償圖像信號相位是為了最大限度的補償如同數字光處理(DLP)投影儀以及色環的溫度變化等周邊環境的變化、以及由于長期使用引起的基于色環的劣化偏差而進行圖像信號相位補償。
另外，雖然在本實例中的2個檢測器設置在屏幕上部及下部中央部位，但是如果是本領域的工作者，則對檢測器的個數及其位置可以進行變更是容易理解的。
權利要求
1.具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備的調整方法，其特征在于是由下述階段構成(a)以規定的系統設定值數據作為基礎，將測試的圖像向屏幕進行投射階段；(b)將相應于測試圖像的圖像信號相位進行變化階段；(c)從設置在屏幕上部或下部的第1光檢測器輸入的信號作為基礎，對測試圖像的亮度變化進行檢測階段；(d)如果檢測出測試圖像的亮度變化，則相應于亮度變化開始地點的圖像信號相位值進行記憶階段。
2.根據權利要求1所述的具有色環索引自動調整的圖像顯示設備的調整方法，其特征在于還包括下述階段(e)從設置在屏幕上部或下部的第2光檢測器輸入的信號作為基礎，對測試圖像的亮度變化進行檢測階段；(f)如果檢測出測試圖像的亮度變化，則相應于亮度變化開始地點的圖像信號相位值進行記憶階段；(g)把上述(d)階段及(f)階段中記憶的圖像信號相位值的平均值，轉換成以圖像信號相位值來進行記憶階段。
3.具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備，其特征在于是由下述部分構成設置在屏幕上部或下部，并檢測投射到屏幕上的測試圖像之后，將光信號變換為電信號之后進行輸出的至少一個檢測器；從檢測器輸出的模擬電信號變換為數字電信號之后進行輸出的模擬數字(A/D)變換部；變換相應于投射到屏幕上的測試圖像的圖像信號相位，并以從模擬數字(A/D)變換部輸入的數字電信號作為基礎，將相應于測試圖像的亮度開始變化地點的圖像信號相位值進行記憶存儲的微處理器。
4.根據權利要求3所述的具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備，其特征在于還下述部分一個包含對圖像信號相位的系統設定值數據的存儲部；而微處理器以系統設定值數據作為基礎，輸出相應于測試圖像的圖像信號作為其特征的具有色環索引自動調整功能的投射型圖像顯示設備。
全文摘要
本發明涉及色環索引(color wheel index)調整，尤其涉及投射型圖像顯示設備采用的具有色環索引自動的調整功能的圖像顯示設備及其調整方法。具有色環索引自動調整功能的圖像顯示設備的調整方法，其特征在于是由下述階段構成(a)以規定的系統設定值數據作為基礎，將測試的圖像向屏幕進行投射階段；(b)將相應于測試圖像的圖像信號相位進行變化階段；(c)從設置在屏幕上部或下部的第1光檢測器輸入的信號作為基礎，對測試圖像的亮度變化進行檢測階段；(d)如果檢測出測試圖像的亮度變化，則相應于亮度變化開始地點的圖像信號相位值進行記憶階段。由于色環索引調整在圖像顯示設備自身中能夠自動的進行，因此可以縮短調整時間，提高生產率和品質管理效率。
文檔編號H04N9/31GK1809172SQ200510045700
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優先權日2005年1月19日
發明者閔基泰 申請人:樂金電子(沈陽)有限公司