CN100525465C - 用于修正色彩误差的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于修正色彩误差的装置和方法。该装置包括，色轮，其具有标记于其上的CWIM；马达，其用于转动色轮；马达驱动器，其用于控制马达的驱动；CWIM传感器，其用于感应CWIM以产生CWIM感应信号；和控制器，其用于将CWIM感应信号的前沿设置为基准位置并且控制马达驱动器以调整在CWIM感应信号和图像信号的同步信号之间的相位差。

Description

用于修正色彩误差的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于修正色彩误差的装置和方法，并且更为具体地说，涉及用于修正DLP系统中的色彩误差的装置和方法，其能够修正由温度变化引起的色彩误差。
背景技术
最近，图像显示装置是轻、薄和大尺寸的。同样，由于以低成本制造具有大尺寸屏幕的投影TV，其需求正在增加。
投影TV在屏幕上投射放大的图像，以允许用户观看大尺寸图像。
这样的投影TV包括阴极射线管(CRT)投影TV、液晶显示(LCD)投影TV、数字光处理(DLP)TV等。
其中，DLP投影TV上安装由Texas Instruments Incorporated(德州仪器公司)开发的数字微镜器件(DMD)。这样，DLP投影TV可以解决使用薄膜晶体管(TFT)LCD的LCD投影TV的不足。也就是，DLP投影TV可以去除像素中出现的马赛克并改进原始色彩的再现性。同样，DLP投影TV具有宽视角和高对比度并且可以获得具有高亮度和高清晰度的大尺寸图像。出于这些原因，DLP投影TV很引人注目。
DLP投影TV中使用的DMD包括可单独控制的约90万或更多微镜。
通过覆盖有RGB滤色镜的色轮将灯发出的白光转换为RGB原色。根据DMD中包含的各个像素的运动(±15°)反射RGB原色，由此在屏幕上显示图像。
下面将参考图1描述DLP系统中使用的色轮的结构和工作原理。
参考图1，DLP系统中使用的色轮120总共包括6部分，R、G和B各两部分。
马达122根据图像信号的同步信号转动色轮120，使得灯发出的白光转换为R、G和B光线。
为精确地控制色轮120的驱动状态，在色轮120上标记色轮索引标记(CWIM)。同样，在马达122中安装用于感应CWIM的传感器124。
由于传感器124感应的CWIM感应信号表示色轮120的转动速度和转动状态，DLP系统检测CWIM感应信号和同步信号之间的相位差，并根据所检测到的相位差来控制马达122的驱动状态。从而色轮120可以输出与图像信号的同步信号匹配的R、G和B光线。
下面将参考图2描述用于控制色轮120的方法。
出于方便的原因，可以将DLP系统划分为光学引擎部分和数据处理部分。
数据处理部分100包括微处理器102、存储器104、数据格式器106、相位差检测器108、索引延迟建立单元110、和脉冲宽度调制(PWM)控制信号发生器112。
光学引擎部分包括DMD114、棱镜116、灯118、色轮120、马达122、传感器124、马达驱动器126、投影透镜128、屏幕130、和镇流控制器132。
微处理器102控制DLP系统中光学引擎部分和数据处理部分100的全部工作，并且存储器存储微处理器102的处理程序和各种信息。
数据格式器106将图像数据和同步信号编码为允许驱动DMD114的PWM比特序列信号。数据格式器106发送PWM比特序列信号给DMD114。
DMD114的微镜是响应PWM比特序列信号打开/关闭的。依据开/关状态微镜的角度移动±15°。
色轮120将灯发出的光转换为R、G和B光线并将R、G和B光线提供给DMD114。
棱镜116为DMD114提供通过色轮120的光线。DMD114的微镜依据开/关状态将通过棱镜116的光反射至投影透镜128。
投影透镜128将DMD114提供的光线放大并将其显示至屏幕130。以这种方式，图像显示在屏幕130上。
这里，当微镜处于开状态时，从棱镜116入射的光反射在有效屏幕内。同时，当微镜处于关状态时，从棱镜116入射的光反射在有效屏幕外。
镇流控制器132在微处理器102的控制下为灯118提供驱动功率。
传感器124包括光传感器和信号转换器。光传感器感应在色轮120上标记的CWIM以感应色轮120的驱动状态。然后，信号转换器将CWIM感应信号转换为数字信号并将其提供给索引延迟建立单元110和微处理器102。
索引延迟建立单元110在微处理器102的控制下延迟CWIM感应信号并将延迟的信号提供给相位差检测器108。
相位差检测器108通过比较同步信号和CWIM信号检测它们之间的相位差，并且将所检测到的相位差提供给PWM控制信号发生器112。
PWM控制信号发生器112接收相位差信息并且产生用于修正相位差的PWM控制信号给马达驱动器126。
马达驱动器126驱动马达122以使色轮120转动。
如此，现有技术的DLP系统可以通过调整同步信号和CWIM感应信号之间的相位差正确地再现图像信号的色彩。
但是，在感应标记在色轮120上的CWIM和将CWIM感应信号转换为数字信号的过程中，CWIM感应信号受温度变化的影响。
也就是，由于CWIM感应信号受温度变化的影响，当内部温度变化时误差发生在色轮的转动速度和相位中，导致色彩误差。
发明内容
因此，本发明涉及一种用于修正色彩误差的装置和方法，其实质上避免了由于现有技术的限制和不足造成的一个或多个问题。
本发明的目标是提供一种用于修正色彩误差的装置和方法，其能够当用作色轮的转动速度和相位的基准的感应信号的特征由于温度变化而改变时防止色彩误差的发生。
本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。
为实现这些目标和其他优点，并且根据本发明的目的，如在此具体地和广泛地描述的，用于修正色彩误差的装置包括：色轮，其具有在其上标记的色轮索引标记；马达，其用于转动所述色轮；马达驱动器，其用于控制所述马达的驱动；CWIM传感器，其用于感应所述色轮索引标记以产生色轮索引标记感应信号；和控制器，其用于将所述色轮索引标记感应信号的在温度变化中具有低误差的前沿设置作为基准位置，检测所述色轮索引标记感应信号的前沿和图像信号的同步信号之间的相位差，并控制所述马达驱动器以补偿差值。
在本发明的另一方面中，用于修正色彩误差的装置包括：色轮，其具有在其上标记的色轮索引标记；马达，其用于转动所述色轮；马达驱动器，其用于控制所述马达的驱动；色轮索引标记传感器，其用于感应所述色轮索引标记以产生色轮索引标记感应信号；温度传感器，其用于感应DLP系统的内部温度；和控制器，其用于依据所感应的内部温度来补偿所述色轮索引标记感应信号，将补偿后的色轮索引标记感应信号设置为所述色轮的基准位置，检测在所述补偿后的色轮索引标记感应信号和图像的同步信号之间的相位差，并控制所述马达驱动器以补偿差值。
在本发明的再一个方面中，用于修正色彩误差的方法包括以下步骤：感应在色轮上标记的色轮索引标记，以产生色轮索引标记感应信号；感应所述色轮索引标记感应信号的在温度变化中具有低误差的前沿；检测在所述色轮索引标记感应信号的前沿和图像信号的同步信号之间的相位差；和控制用于转动所述色轮的马达的驱动以补偿所述相位差。
在本发明的又一个方面中，用于修正色彩误差的方法包括以下步骤：感应在色轮上标记的色轮索引标记，以产生色轮索引标记感应信号；感应DLP系统的内部温度；依据内部温度来调整所述色轮索引标记感应信号；将调整后的色轮索引标记感应信号设置为所述色轮的基准位置，并检测在所述色轮索引标记感应信号和图像信号的同步信号之间的相位差；和控制用于转动所述色轮的马达的驱动以补偿所述相位差。
可以理解，本发明的前述的一般描述和后面的细节描述是示范性的和解释性的并且意在提供如权利要求所述的本发明的进一步的解释。
附图说明
附图是为了能进一步了解本发明而包括的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在附图中：
图1是说明DLP系统中色轮的结构和工作的视图；
图2是用于解释现有技术的色轮的控制的视图；
图3是说明根据本发明的DLP系统的结构的视图；
图4是说明根据本发明的第一实施例的CWIM感应信号和色轮的每个部分之间关系的视图；和
图5和图6是说明根据本发明第二实施例的用于控制CWIM感应信号的方法的流程图。
具体实施方式
下面将详细地给出本发明的优选实施例的参考，其实例在附图中说明。无论在何种可能的情况下，在整个附图中将使用相同的参考数字说明相同或类似的部分。
图3是说明DLP系统结构的视图。
参考图3，DLP系统包括微计算机200，存储器202，温度传感器204，视频数据处理器(VDP)206，数字数据处理器(DDP)208，DMD210，CWIM传感器212，马达驱动器214，马达216，和色轮218。
根据本发明的第一和第二实施例，微计算机200控制DLP系统的全部工作并且控制CWIM感应信号。
首先，根据本发明的第一实施例，微计算机200控制DDP208以将CWIM感应信号的前沿设置为色轮218的基准位置，从而防止由于温度变化引起的CWIM感应信号的变化导致的色彩误差。
图4是说明根据本发明的第一实施例的CWIM感应信号和色轮的每个部分之间关系的视图。
参考图4，CWIM感应信号的前沿对应于色轮218中R部分的起始位置。与后沿相比，前沿受温度变化的影响更小。
微计算机200控制DDP208以将CWIM感应信号的前沿设置为基准位置，从而防止由于温度变化引起的CWIM感应信号的变化导致的色彩误差。
同样，根据本发明的第二实施例，温度传感器204为微计算机200提供温度感应信号，并且微计算机200为DDP208提供对应于温度感应信号的内部温度信息。基于内部温度信息，DDP208控制从CWIM传感器212提供的CWIM感应信号。因此可以补偿取决于温度的CWIM感应信号的变化。
由测试获得关于取决于温度的CWIM感应信号的变化的信息并且将其预先存储或编程为补偿函数。
温度传感器204感应DLP系统的内部温度并且为DDP208提供温度感应信息。
VDP206处理从视频源提供的视频数据并将处理的视频数据提供给DLP驱动器的控制器，也就是，DDP208。
DDP208通过模数转换将从VDP206提供的图像信号YCbCr分离为R、G和B光线，并将各个像素划分为R、G和B值，使得图像信号被转换为可驱动DMD210的数据。
然后，DDP208以在光投射到DMD210上的时间点同步通过色轮218的R、G和B光线，并且根据各个颜色的像素值打开/关闭DMD210。
同样，DDP208检测同步信号和CWIM感应信号之间的相位差并且控制马达驱动器214以补偿相位差。在微计算机200的控制下，DDP208将前沿设置为CWIM感应信号的基准位置或依据内部温度信息控制CWIM感应信号。
在马达216中安装CWIM传感器212以感应标记在色轮218上的CWIM并为DDP208提供感应信号。
马达216是3相DC马达并连接至色轮218。马达216转动色轮218。在DDP208的控制下，用于控制马达216的驱动的马达驱动器214控制从马达216的三端输入的电流或输出到马达216的三端的电流的方向，使得马达216可以以恒定速度转动。
下面将参考图5和图6描述根据本发明第二实施例的用于控制CWIM感应信号的方法。
如果温度传感器204感应内部温度并为微计算机200提供温度感应信号(S300)，微计算机检查对应于温度感应信号的内部温度是否超出正常温度范围或迅速地变化(S302)。
如果内部温度超出正常温度范围或迅速地变化，微计算机200为DDP208提供关于所感应的内部温度的信息(S304)。
如果没有，微计算机200为DDP208提供关于正常温度的信息(S306)。
同时，DDP208检查微计算机200是否提供关于内部温度的信息(S400)。如果微计算机200提供关于内部温度的信息，DDP208依据内部温度控制CWIM感应信号(S402)。
在这时，可以使用预先定义的补偿函数或基于内部温度的补偿表执行步骤S402。
这里，可以在DDP208中预先编程补偿函数，并且补偿表可以被存储在存储器202中。
补偿表可以被定义为基于温度的补偿表或基于温度变化的补偿表。
例如，假设将内部基准温度设置为27℃，如果内部温度上升2℃，数值A反映CWIM感应信号。相反，如果内部温度下降2℃，数值B反映CWIM感应信号。
同样，如果内部温度在1分钟内上升3℃，数值C反映CWIM感应信号。如果内部温度在1分钟内上升2℃，数值D反映CWIM感应信号。
如上所述，通过基于内部温度或内部温度变化反映补偿值，可以依据温度控制CWIM感应信号。
在作为色轮的转动速度和相位的基准的感应信号中，使用在温度变化中具有低误差的前沿，从而减小色彩误差。
另外，基于内部温度控制作为色轮的转动速度和相位的基准的感应信号，其修正由于温度变化引起的CWIM感应信号的变化导致的色彩误差。
很明显，对于本领域的普通技术人员，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下在当前发明中作出各种修改和变更。这样，在附加的权利要求和其等价物的范围内，本发明意在覆盖所提供的本发明的修改和变更。

Claims (12)

1.一种用于修正色彩误差的装置，其包含：
色轮，其具有在其上标记的色轮索引标记；
马达，其用于转动所述色轮；
马达驱动器，其用于控制所述马达的驱动；
色轮索引标记传感器，其用于感应所述色轮索引标记以产生色轮索引标记感应信号；
温度传感器，其用于感应数字光处理系统的内部温度；和
控制器，其用于依据所感应的内部温度来补偿所述色轮索引标记感应信号，将补偿后的色轮索引标记感应信号设置为所述色轮的基准位置，检测在所述补偿后的色轮索引标记感应信号和图像的同步信号之间的相位差，并控制所述马达驱动器以补偿差值。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器将所述补偿后的色轮索引标记感应信号的前沿设置为所述色轮的基准位置。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器基于编程的补偿函数来补偿所述色轮索引标记感应信号。
4.如权利要求1所述的装置，其进一步包含存储器，该存储器用于存储基于所述内部温度的补偿表，从而依据由所述温度传感器所感应的所述内部温度来补偿所述色轮索引标记感应信号。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述补偿表包括基于特定温度的补偿值。
6.如权利要求4所述的装置，其中，所述补偿表包括基于温度变化的补偿值。
7.一种用于修正色彩误差的方法，其包含以下步骤：
感应在色轮上标记的色轮索引标记，以产生色轮索引标记感应信号；
感应数字光处理系统的内部温度；
依据内部温度来调整所述色轮索引标记感应信号；
将调整后的色轮索引标记感应信号设置为所述色轮的基准位置，并检测在所述色轮索引标记感应信号和图像信号的同步信号之间的相位差；和
控制用于转动所述色轮的马达的驱动以补偿所述相位差。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述调整后的色轮索引标记感应信号的前沿被设置为所述色轮的基准位置。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述内部温度被输入到编程的补偿函数，并且依据该补偿函数的输出值来控制所述色轮索引标记感应信号。
10.如权利要求7所述的方法，其中，依据基于所述内部温度的补偿表的输出值，来调整所述色轮索引标记感应信号。
11.如权利要求7所述的方法，其中，所述补偿表包括基于特定温度的补偿值。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述补偿表包括基于温度变化的补偿值。
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