CN105278228B - 激光投影显示器及其颜色对准方法 - Google Patents

激光投影显示器及其颜色对准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105278228B
CN105278228B CN201510275888.4A CN201510275888A CN105278228B CN 105278228 B CN105278228 B CN 105278228B CN 201510275888 A CN201510275888 A CN 201510275888A CN 105278228 B CN105278228 B CN 105278228B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
color
projection display
laser projection
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510275888.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105278228A (zh
Inventor
林在赫
金知德
权宰煜
吴在镐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Publication of CN105278228A publication Critical patent/CN105278228A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105278228B publication Critical patent/CN105278228B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1073—Beam splitting or combining systems characterized by manufacturing or alignment methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/145—Beam splitting or combining systems operating by reflection only having sequential partially reflecting surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
    • G02B7/1827—Motorised alignment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/142—Adjusting of projection optics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2046—Positional adjustment of light sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/026—Control of mixing and/or overlay of colours in general
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7458—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of deformable mirrors, e.g. digital micromirror device [DMD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/317—Convergence or focusing systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3179—Video signal processing therefor
    • H04N9/3185—Geometric adjustment, e.g. keystone or convergence
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3191—Testing thereof
    • H04N9/3194—Testing thereof including sensor feedback
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners

Abstract

激光投影显示器及其颜色对准方法。公开了一种激光投影显示器，该激光投影显示器包括：光源单元，该光源单元用于发射浅色激光；光分解单元，该光分解单元用于将所述激光分解为第一光和第二光；光学扫描器，该光学扫描器用于通过将经分解的第一光扫描到屏幕来实现图像；感测单元，该感测单元用于感测经分解的第二光；以及对准补偿单元，该对准补偿单元用于计算由所述感测单元感测的所述第二光的位置变化，并且补偿颜色对准以对应于所计算出的位置变化值，其中，所述光分解单元的光发射表面与所述光学扫描器的光入射表面之间的距离等于所述光分解单元的光发射表面与所述感测单元的光入射表面之间的距离。

Description

激光投影显示器及其颜色对准方法
技术领域
本公开的实施方式涉及激光投影显示器，更具体地，涉及一种可以自动感测并补偿各个颜色之间的未对准的激光投影显示器以及一种用于该激光投影显示器的颜色对准(align)方法。
背景技术
一般而言，多媒体社会的迅速进步需要放大和高质量的显示屏幕。近来，用于实现自然色以及高图像分辨率的显示屏幕正变得更加重要。
为了实现完美的自然色，具有高色纯度的光源(例如，激光器)是必要的。使用激光器来实现图像的装置的示例包括使用光学扫描器的激光投影显示器。
这种激光投影显示器通过使用光学扫描器扫描从激光光源生成的激光束来实现图像。红色光、绿色光和蓝色光的对准在实现高分辨率和质量图像方面是一个重要因素。
如果出现这些颜色的未对准，则在屏幕上实现的图像看起来模糊，并且这导致了恶化的图像分辨率和质量的缺点。
因此，在增加功耗以便激光光源补偿由颜色的未对准所导致的损失光强度的情况下，系统的发光效率会不利地恶化。
这些颜色中的每两个颜色之间的未对准可能由激光投影显示器系统的光学或机械因素或者由诸如温度、冲击和振动这样的环境因素产生。
对于可以简单且自动地补偿这些颜色中的每两个颜色之间的未对准的激光投影显示器，存在持续的需求。
发明内容
本公开的目的是提供一种可以通过自动补偿颜色对准以对应每预置时间段通过感测激光束在入射到光学扫描器上之前的部分而计算的光的位置变化来减小功耗并提高发光效率的激光投影显示器、以及一种用于该激光投影显示器的颜色对准的方法。
为了实现这些目的和其它优点，并且根据本公开的目的，如在本文中所体现并广泛描述的。
本公开的实施方式可以提供一种激光投影显示器，该激光投影显示器包括：光源单元，该光源单元用于发射激光；光分解单元，该光分解单元用于将所述激光分解为第一光和第二光；光学扫描器，该学光学扫描器用于通过将经分解的第一光扫描到屏幕来实现图像；感测单元，该感测单元用于感测经分解的第二光；以及对准补偿单元，该对准补偿单元用于计算由所述感测单元感测的所述第二光的位置变化，并且补偿颜色对准以对应于所计算出的位置变化值，其中，所述光分解单元的光发射表面与所述光学扫描器的光入射表面之间的距离等于所述光分解单元的光发射表面与所述感测单元的光入射表面之间的距离。
所述对准补偿单元可以包括：颜色光识别器，该颜色光识别器用于测量由所述感测单元感测到的所述第二光的强度并且用于基于所测量的强度来识别所述第二光是红色光、绿色光、蓝色光还是红外光；位置测量器，该位置测量器用于测量由所述颜色光识别器识别的所述颜色光的位置；第一计算器，该第一计算器用于从由所述位置测量器测量出的所述颜色光的位置值当中计算对应的颜色光之间的相对位置值；第二计算器，该第二计算器用于将由所述第一计算器计算出的所述颜色光之间的所述相对位置值与预置相对位置初始值进行比较，并且用于基于所述比较的结果来计算位置变化值；以及控制器，该控制器用于控制所述颜色光识别器、所述位置测量器以及所述第一计算器和所述第二计算器，并且用于基于由所述第二计算器计算出的所述位置变化值来补偿所述颜色对准。
本公开的实施方式还可以提供一种用于激光投影显示器的颜色对准的方法，在该激光投影显示器中，光分解单元与光学扫描器之间的距离等于该光分解单元与感测单元之间的距离，所述方法包括以下步骤：将从光源单元发射的激光分解为用于实现图像的第一光和用于颜色对准的第二光；测量经分解的第二光的强度，并且识别所述第二光是红色光、绿色光、蓝色光还是红外光；测量经识别的颜色光的位置；从所测量的所述颜色光的位置值当中计算对应的颜色光之间的相对位置值；将所计算出的所述颜色光之间的相对位置值与预置相对位置初始值进行比较，并且基于所述比较的结果来计算位置变化值；以及基于所计算出的位置变化值来补偿所述颜色对准。
附图说明
可以参照下列图详细地描述方案和实施方式，在这些图中，相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1是示意性地例示了根据本公开的一个实施方式的激光投影显示器的图；
图2是图1所示的对准补偿单元的框图；
图3A和图3B是例示了感测单元以及入射到图1所示的光学扫描器上的光的位置的图；
图4A至图4C是例示了图1所示的二向色反射镜的示意图；
图5是示意性地例示了根据本公开的另一个实施方式的激光投影显示器的图；
图6是示意性地例示了根据本公开的另一个实施方式的激光投影显示器的图；
图7是例示了图6所示的运动(motion)识别单元的框图；
图8是示意性地例示了用于识别指向器(pointer)的运动的运动识别单元的图；以及
图9是例示了用于对准根据本公开的激光投影显示器的颜色的方法的流程图。
具体实施方式
考虑到容易的说明书创建而使用诸如在以下描述中使用的“模块”和“单元”这样的元件的后缀，并且它们不相互区分。
本公开中描述的激光投影显示器的示例可以包括包含激光光源、微型显示器和微型光学装置等在内的投影器。
例如，这样的激光投影显示器可以应用于移动终端。移动终端的示例可以包括蜂窝电话、智能电话、膝上型计算机、PDA(个人数字助理)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航、板型PC、平板PC、超级本、可穿戴装置(例如，智能手表)、智能眼镜、HMD(头戴式显示器)等。
然而，对于本领域技术人员显而易见的是，除了仅可适用于移动终端的实施方式之外，本公开的实施方式的构造可以应用于固定终端(例如，数字TV、台式计算机、数字标牌)。
图1是示意性地例示了根据本公开的一个实施方式的激光投影显示器的图。
图1所示的激光投影显示器可以包括光源单元10、光分解单元20、光学扫描器30、感测单元40和对准补偿单元50。
此时，光分解单元20的光发射表面22与光学扫描器30的光入射表面32之间的距离可以等于该光分解单元20的光发射表面22与感测单元40的光入射表面42之间的距离。
这些距离相等的原因是为了测量入射到光学扫描器30上的光的强度和位置。
具体地，入射到光学扫描器30上的光的强度和位置可以被设计为等于入射到感测单元40上的光的强度和位置。
当入射到光学扫描器30上的光的位置被移动和第一距离一样远时，可以说入射到感测单元40上的光的位置也被移动和第一距离一样远。因此，测量这些位置的变化，并且能够基于所测量的变化来补偿颜色对准。
已从光分解单元20到达光学扫描器30的第一光110的光通路和已从该光分解单元20到达感测单元40的第二光120的光通路一样长。
另选地，第一光110从光分解单元20到达光学扫描器30所花费的时间可以等于第二光120从该光分解单元20到达感测单元40所花费的时间。
光源单元10可以发射激光束，并且该光源单元10可以包括用于生成红色光的第一光源12、用于生成绿色光的第二光源14、用于生成蓝色光的第三光源16和用于生成红外光的第四光源18中的至少一个。
二向色反射镜单元60可以被布置在光源单元10与光分解单元20之间。透镜单元70可以被布置在光源单元10与二向色反射镜单元60之间，以使激光平行。
透镜单元70可以是准直透镜，并且该透镜单元70可以包括用于使第一光源12中生成的红色光平行的第一透镜72、用于使第二光源14中生成的绿色光平行的第二透镜74、用于使第三光源16中生成的蓝色光平行的第三透镜76以及用于使第四光源18中生成的红外光平行的第四透镜78。
二向色反射镜单元60可以包括用于反射第一光源12中生成的红色光的第一二向色反射镜62、用于反射第二光源14中生成的绿色光的第二二向色反射镜64、用于反射第三光源16中生成的蓝色光的第三二向色反射镜66以及用于反射第四光源18中生成的红外光的第四二向色反射镜68。
换句话说，设置在二向色反射镜单元60中的这些二向色反射镜可以被布置为与设置在光源单元10中的光源一一对应。
二向色反射镜单元60可以包括具有至少一个轴的二向色反射镜和用于使二向色反射镜的反射表面旋转的驱动单元90。
驱动单元90可以被布置在该二向色反射镜单元中或在该二向色反射镜单元60外部。
光分解单元20可以将激光分解为第一光110和第二光120。
例如，作为光电二极管滤波器的光分解单元20可以将部分光反射到光感测单元40并允许其它光入射到光学扫描器30上。
此时，可以将膜涂覆在光分解单元20的表面上，以基于光的波长将透射光或反射光的量调整为彼此不同。
因此，光分解单元20可以以不同的比率将激光分解为第一光110和第二光。另选地，光分解单元20可以以相同的比率将激光分解为第一光和第二光。
例如，当光分解单元20分解激光时，第一光110的分解比率可以大于第二光120的分解比率。
这是因为第一光110用于实现图像而第二光120用于测量颜色对准，仅以增强所实现的图像的亮度。
第一光与第二光120的分解比率可以是约1:0.9～1:0.01。
第一反射单元80可以被布置在光学扫描器30与光分解单元20之间，以改变光的通路。
光反射单元80可以具有基于各种方法中的光学系统的设计所布置的多个反射镜82和反射镜84。
光学扫描器30将经分解的第一光110扫描到屏幕并且实现图像。
具体地，当第一光110入射到光学扫描器30的光入射表面32上时，光学扫描器30可以通过水平和垂直驱动将第一光110扫描到屏幕，仅以实现画面。
感测单元40可以感测经分解的光120。例如，作为光电二极管传感器的感测单元40可以是象限光检测器(photodetector)。
使用象限光检测器作为感测单元40，可以测量光的强度和位置，以测量多个颜色光中的每两个颜色光之间的相对位置。
对准补偿单元50可以按时间计算由感测单元40感测到的第二光120的位置变化，并且补偿与所计算出的位置变化值对应的颜色对准。
对准补偿单元50可以计算布置在光源单元10与光分解单元20之间的二向色反射镜的旋转角度，并且基于所计算出的旋转角度来控制该二向色反射镜的旋转，仅以补偿颜色对准。
图2是图1所示的对准补偿单元的框图。图3A是例示了入射到图1所示的感测单元上的光的位置的图，并且图3B是例示了入射到图1所示的光学扫描器上的光的位置的图。
图2所示的对准补偿单元50可以包括颜色光识别器52、位置测量器54、第一计算器56和第二计算器58以及控制器59。
颜色光识别器52可以根据控制器59的控制信号来测量由感测单元感测到的第二光120的强度，并且将所测量的光的强度与预置颜色光的基准强度值进行比较，仅以识别该光的颜色。
位置测量器54可以根据控制器59的控制信号来测量由颜色光识别器52识别的颜色光的位置。
如图3A所示，感测单元40被划分为包括第一区域45、第二区域46、第三区域47和第四区域48在内的四个区域。位置测量器54可以基于第一区域45、第二区域46、第三区域47和第四区域48中的光分布率来测量颜色光的位置。
例如，当红色光13的分布率在第一区域45中最高时，位置测量器54可以检测出红色光13位于第一区域45中，并且当绿色光15的分布率在第二区域46中最高时，位置测量器54可以检测出绿色光15位于第二区域46中。当蓝色光17的分布率在第三区域47中最高时，还可以检测出蓝色光17位于第三区域47中。
另外，如图3B所示，光学扫描器30被划分为包括第一区域35、第二区域36、第三区域37和第四区域38在内的四个区域。在光学扫描器30中，作为感测单元40的颜色光的位置，红色光13的分布率在光学扫描器30的第一区域35中最高，而绿色光15的分布率在光学扫描器30的第二区域36中最高。另外，蓝色光17的分布率在光学扫描器30的第三区域37中最高。因此，感测单元40可以是被划分为包括第一区域45、第二区域46、第三区域47和第四区域48在内的四个区域的象限光检测器，像光学扫描器30一样。
第一计算器56可以从由位置测量器54测量出的颜色光的位置值当中计算对应的颜色光之间的相对位置值。
第一计算器56可以基于预置相对位置初始值来计算所述对应的颜色光的相对位置值。
例如，预置相对位置初始值是红色光与绿色光之间的第一相对位置值、绿色光与蓝色光之间的第二相对位置值以及蓝色光与红色光之间的第三相对位置值。在这种情况下，第一计算器56可以计算红色光与绿色光之间的该第一相对位置值、绿色光与蓝色光之间的该第二相对位置值以及蓝色光与红色光之间的该第三相对位置值。
第二计算器58可以基于由第一计算器56计算出的颜色光之间的相对位置值之间的比较结果来计算位置变化。
控制器59可以计算布置在光源单元10与光分解单元20之间的二向色反射镜的旋转角度，并且控制驱动单元来控制该二向色反射镜的旋转，仅以补偿颜色对准。
如果必要，则控制器59可以通过控制图像处理单元基于位置变化值处理图像来补偿颜色对准。
另选地，当由感测单元40感测到的第二光120的强度小于基准值时，控制器59可以通过控制光源单元10来增加激光的光学功率。
当由感测单元40感测到的第二光120的强度小于基准值时，光的强度和位置检测值足够小，以使得难以识别颜色光。另外，可能在所计算出的位置变化值中存在误差，因此可靠性可能恶化。
本公开的实施方式被设计为使得入射到光学扫描器30上的光的强度和位置等于入射到感测单元40上的光的强度和位置。可以检测出入射到感测单元40上的光的位置变化，使得能够根据用于基于该位置变化改变二向色反射镜的旋转角度的机械方法或用于控制图像处理单元的图像处理的电路方法来补偿颜色对准。
图4A至图4C是图1所示的二向色反射镜的示意图。图4A例示了可绕Y轴旋转的二向色反射镜，并且图4B例示了可绕X轴与Y轴之间的对角线方向旋转的二向色反射镜。图4C例示了可绕X轴和Y轴旋转的二向色反射镜。
如图4A至图4C所示，二向色反射镜62耦接至彼此连通(communication)的至少一个轴63，并且轴63能够与驱动单元90连通地旋转。
致动器、步进电机或压电电机可以被用作驱动单元90。
驱动单元90可以根据对准补偿单元的控制信号来使轴63旋转预置角度。
此时，可以通过轴63基于驱动单元90的驱动信号绕Y轴旋转来使图4A所示的二向色反射镜62旋转预置角度。可以通过轴63基于驱动单元90的驱动信号绕X轴与Y轴之间的对角线轴旋转来使图4B所示的二向色反射镜62旋转预置角度。可以通过第一轴63基于第二驱动单元94的第二驱动信号绕X轴旋转以及第二轴65基于第一驱动单元92的第一驱动信号绕Y轴旋转来使图4C所示的二向色反射镜62旋转预置角度。
图5是示意性地例示了根据本公开的另一个实施方式的激光投影显示器的图。
图5所示的激光投影显示器可以包括光源单元10、光分解单元20、光学扫描器30、感测单元40和对准补偿单元50。
此时，光分解单元20的光发射表面22与光学扫描器30的光入射表面32之间的距离可以等于该光分解单元20的光发射表面22与感测单元40的光入射表面42之间的距离。
这些距离相等的原因是为了测量入射到光学扫描器30上的光的强度和位置。
具体地，入射到光学扫描器30上的光的强度和位置可以被设计为等于入射到感测单元40上的光的强度和位置。
当入射到光学扫描器30上的光的位置被移动和第一距离一样远时，可以说入射到感测单元40上的光的位置也被移动和第一距离一样远。因此，测量这些位置的变化，并且能够基于所测量的变化来补偿颜色对准。
已从光分解单元20到达光学扫描器30的第一光110的光通路和已从光分解单元20到达感测单元40的第二光120的光通路一样长。
另选地，第一光110从光分解单元20到达光学扫描器30所花费的时间可以等于第二光120从光分解单元20到达感测单元40所花费的时间。
光源单元10可以发射激光束，并且该光源单元10可以包括用于生成红色光的第一光源12、用于生成绿色光的第二光源14、用于生成蓝色光的第三光源16和用于生成红外光的第四光源18中的至少一个。
对准补偿单元50可以按时间计算由感测单元40感测到的第二光120的位置变化，并且补偿与所计算出的位置变化值对应的颜色对准。
对准补偿单元50可以控制图像处理单元100根据位置变化值来处理图像并且补偿颜色对准。
换句话说，图像处理单元100可以基于对准补偿单元50的控制信号水平地和垂直地使得各个颜色图像的数据使能以及各个颜色图像的像素坐标值延迟达所计算出的位置变化值一样多。
因此，对准补偿单元50可以按时间计算由感测单元40感测到的第二光120的位置变化，并且控制图像处理单元100对应于所计算出的位置变化，仅以补偿颜色对准。
图6是示意性地例示了根据本公开的另一个实施方式的激光投影显示器的图。图7是例示了图6所示的运动识别单元的框图。
图6所示的激光投影显示器可以包括光源单元10、光分解单元20、光学扫描器30、感测单元40和对准补偿单元50。
此时，光分解单元20的光发射表面22与光学扫描器30的光入射表面32之间的距离可以等于该光分解单元20的光发射表面22与感测单元40的光入射表面42之间的距离。
这些距离相等的原因是为了测量入射到光学扫描器30上的光的强度和位置。
具体地，入射到光学扫描器30上的光的强度和位置可以被设计为等于入射到感测单元40上的光的强度和位置。
当入射到光学扫描器30上的光的位置被移动和第一距离一样远时，可以说入射到感测单元40上的光的位置也被移动和第一距离一样远。因此，测量这些位置的变化，并且能够基于所测量的变化来补偿颜色对准。
已从光分解单元20到达光学扫描器30的第一光110的光通路和已从该光分解单元20到达感测单元40的第二光120的光通路一样长。
另选地，第一光110从光分解单元20到达光学扫描器30所花费的时间可以等于第二光120从该光分解单元20到达感测单元40所花费的时间。
对准补偿单元50可以按时间计算由感测单元40感测到的第二光120的位置变化，并且补偿与所计算出的位置变化值对应的颜色对准。
根据本公开的该实施方式的激光投影显示器还可以包括：光接收单元160，其用于接收在从光源单元10的第四光源18生成并由光学扫描器30扫描的红外光从预置指向器150被反射之后入射的光；以及运动识别单元170，其用于基于所检测到的在光接收单元160中被接收的光的强度来提取该指向器的运动，并且执行与所提取的运动对应的操作。
图7所示的运动识别单元170可以包括检测器172、噪声滤波器174、坐标计算器176、运动提取器178和控制器179。
检测器172可以检测从指向器150反射通过光接收单元160的光的强度。噪声滤波器174可以从检测到的该强度的光中去除属于除预置波长范围之外的其它波长范围的噪声光。
坐标计算器176可以基于已去除噪声的光的强度来计算该指向器的x坐标、y坐标和z坐标。运动提取器178可以基于该指向器的坐标来提取该指向器的运动。
控制器179可以控制检测器172、噪声滤波器174、坐标计算器176和运动提取器178，并且执行与所提取的运动对应的操作。
在本公开的该实施方式中，可以布置运动识别单元170。即使当指向器150的运动小或在远程(remote)，也能够精确且准确地提取该指向器的运动并且能够精确地执行与该指向器运动对应的操作。
因此，根据本公开的该实施方式的激光投影显示器可以精确地感测运动操作(例如，接近触摸运动或用户的空间手势)并精确地执行这些运动操作，使得能够增强激光投影显示器的可靠性并且能够广泛地使用该激光投影显示器。
图8是示意性地例示了用于识别指向器的运动的运动识别单元的图。
图8所示的运动识别单元170可以检测从与激光投影显示器1的光发射表面间隔开的指向器反射的光的强度，并且基于所检测到的光的强度来提取指向器的运动。另外，运动识别单元170可以执行与所提取的运动对应的操作。
运动识别单元170可以基于从光接收单元传送的电信号来计算光学传感器模块中的每一个与指向器之间的距离(d)。
通常，光学传感器模块与指向器之间的距离可以与光接收单元中测量出的反射光的强度成反比。
因此，当计算指向器与各个光学传感器模块之间在特定时间点的距离时，运动识别单元170可以使用光接收单元与辐射光的光发射单元之间在特定时间点的距离。
此时，运动识别单元170可以获取和指向器与各个光学传感器模块之间在预置周期的距离有关的信息。
运动识别单元170可以包括检测器、噪声滤波器、坐标计算器、运动提取器和控制器。
图9是例示了用于根据本公开的激光投影显示器的颜色对准的方法的流程图。
图9所示的激光投影显示器将从光源单元发射的激光分解为用于实现图像的第一光和用于颜色对准的第二光(S11)。
该激光投影显示器的对准补偿单元可以测量经分解的第二光的强度并且识别该第二光是红色光、绿色光和蓝色光当中的哪一个，仅以测量经识别的颜色光的位置(S13)。
因此，该激光投影显示器的对准补偿单元从所测量出的颜色光的位置值当中计算各个对应的颜色光之间的相对位置值(S15)。
该激光投影显示器的对准补偿单元检查所计算出的颜色光之间的相对值是否大于预置相对位置初始值(S17)。
当基于检查的结果发现颜色光的相对位置值大于预置相对位置初始值时，该激光投影显示器的对准补偿单元计算位置变化值，并且根据所计算出的位置变化值来补偿颜色对准(S19)。
补偿颜色对准的步骤可以根据位置变化值来计算布置在光源与光分解单元之间的二向色反射镜的旋转角度，并且通过根据所计算出的旋转角度控制该二向色反射镜的旋转来补偿颜色对准。
视情况而定，可以通过控制图像处理单元基于位置变化值处理图像来执行补偿颜色对准的步骤。
然而，当颜色光之间的相对位置值小于预置相对位置初始值时，重复地执行计算各个对应的颜色光之间的相对位置值的步骤。
接下来，该激光投影显示器检查颜色对准是否完成(S21)。
当基于检查的结果颜色对准的补偿完成时，所有的颜色对准补偿处理都完成。当基于检查的结果颜色对准补偿未完成时，重复将从光源单元发射的激光分解为用于图像实现的第一光和用于颜色对准的第二光的步骤。
可以通过该激光投影显示器的关闭来确定颜色对准补偿的完成。
在激光入射到光学扫描器上之前，感测激光中的部分并且可以按时间计算光的位置变化，使得可以自动地补偿颜色对准以对应于所计算出的位置变化值。因此，可以增强激光投影显示器的可靠性，并且还可以提高其分辨率和亮度。可以减少功耗，并且可以提高光学效率。
此外，不必在组装过程中检查光学扫描器的表面以识别各个颜色光的位置，并且可以降低检测设备的成本。
尽管已经参照本公开的许多例示性实施方式描述了实施方式，但是应该理解的是，本领域技术人员能够设计出将落入本公开的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施方式。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内，主题组合布置的组件部分和/或布置的各种变型和修改是可能的。除了对这些组件部分和/或布置的变型和修改之外，对于本领域技术人员而言替代使用也将是显而易见的。

Claims (15)

1.一种激光投影显示器，该激光投影显示器包括：
光源单元，该光源单元被构造为发射激光；
光分解单元，该光分解单元被构造为使所述激光分解为第一光和第二光；
光学扫描器，该光学扫描器被构造为将经分解的第一光扫描到屏幕；
感测单元，该感测单元被构造为感测经分解的第二光；以及
对准补偿单元，该对准补偿单元被构造为计算所感测的第二光的位置变化值，并且补偿颜色对准以对应于所计算出的位置变化值，
其中，所述光分解单元的光发射表面与所述光学扫描器的光入射表面之间的距离等于所述光分解单元的所述光发射表面与所述感测单元的光入射表面之间的距离，
其中，当所述光分解单元对所述激光进行分解时，所述光分解单元以不同的比率将所述激光分解为所述第一光和所述第二光，并且，
其中，到达所述光学扫描器的所述第一光的分解比率大于到达所述感测单元的所述第二光的分解比率。
2.根据权利要求1所述的激光投影显示器，其中，从所述光分解单元到达所述光学扫描器的所述第一光的通路的长度等于从所述光分解单元到达所述感测单元的所述第二光的通路的长度。
3.根据权利要求1所述的激光投影显示器，其中，所述第一光从所述光分解单元到达所述光学扫描器的时间等于所述第二光从所述光分解单元到达所述感测单元的时间。
4.根据权利要求1所述的激光投影显示器，其中，所述光源单元至少包括用于生成红色光的第一光源、用于生成绿色光的第二光源、用于生成蓝色光的第三光源和用于生成红外光的第四光源。
5.根据权利要求4所述的激光投影显示器，所述激光投影显示器还包括二向色反射镜单元，该二向色反射镜单元位于所述光源单元与所述光分解单元之间。
6.根据权利要求5所述的激光投影显示器，其中，所述二向色反射镜单元包括与所述第一光源对应的第一二向色反射镜、与所述第二光源对应的第二二向色反射镜、与所述第三光源对应的第三二向色反射镜以及与所述第四光源对应的第四二向色反射镜。
7.根据权利要求5所述的激光投影显示器，其中，所述二向色反射镜单元包括：
二向色反射镜，该二向色反射镜包括轴；以及
驱动单元，该驱动单元被构造为响应于来自所述对准补偿单元的控制信号来使所述二向色反射镜的反射表面旋转。
8.根据权利要求5所述的激光投影显示器，所述激光投影显示器还包括透镜单元，该透镜单元位于所述光源单元与所述二向色反射镜单元之间以使所述激光平行。
9.根据权利要求1所述的激光投影显示器，其中，所述对准补偿单元包括：
颜色光识别器，该颜色光识别器被构造为测量所感测的第二光的强度，并且从所感测的第二光中识别红色光、绿色光、蓝色光或红外光；
位置测量器，该位置测量器被构造为测量经识别的红色光、绿色光或蓝色光的位置值；
第一计算器，该第一计算器被构造为基于所测量的位置值来计算对应的颜色光之间的相对位置值；
第二计算器，该第二计算器被构造为将所计算出的相对位置值与预置相对位置初始值进行比较，并且基于所述比较来计算位置变化值；以及
控制器，该控制器被构造为控制所述颜色光识别器、所述位置测量器以及所述第一计算器和所述第二计算器，并且基于所计算出的位置变化值来补偿所述颜色对准。
10.根据权利要求9所述的激光投影显示器，所述激光投影显示器还包括二向色反射镜，该二向色反射镜位于所述光源单元与所述光分解单元之间，
其中，所述控制器还被构造为通过计算所述二向色反射镜的旋转角度并基于所计算出的旋转角度控制所述二向色反射镜的旋转来补偿所述颜色对准。
11.根据权利要求9所述的激光投影显示器，所述激光投影显示器还包括图像处理单元，
其中，所述控制器还被构造为通过控制所述图像处理单元基于所述位置变化值处理图像来补偿所述颜色对准。
12.根据权利要求9所述的激光投影显示器，其中，所述控制器还被构造为在所测量的所感测的第二光的强度小于基准值时，通过控制所述光源单元来增强所述激光的光学功率。
13.一种用于激光投影显示器的颜色对准的方法，所述激光投影显示器包括光源单元、光分解单元、光学扫描器、感测单元以及对准补偿单元，所述对准补偿单元具有颜色光识别器、位置测量器、第一计算器、第二计算器和控制器，在所述激光投影显示器中，所述光分解单元与所述光学扫描器之间的距离等于所述光分解单元与所述感测单元之间的距离，所述方法包括以下步骤：
由所述光分解单元将从光源单元发射的激光分解为用于实现图像的第一光和用于所述颜色对准的第二光；
由所述光学扫描器将经分解的第一光扫描到屏幕以实现所述图像；
由所述感测单元感测经分解的第二光；
由所述对准补偿单元的所述颜色光识别器测量所述感测单元所感测到的所述第二光的强度；
由所述对准补偿单元的所述颜色光识别器基于所测量的强度识别所述第二光为红色光、绿色光、蓝色光还是红外光；
由所述对准补偿单元的所述位置测量器测量所述颜色光识别器所识别出的颜色光的位置；
由所述对准补偿单元的所述第一计算器计算所述位置测量器所测量出的颜色光的位置值中对应的颜色光之间的相对位置值；
由所述对准补偿单元的所述第二计算器将所述第一计算器所计算出的所述颜色光之间的相对位置值与预置相对位置初始值进行比较；
由所述对准补偿单元的所述第二计算器基于所述比较的结果来计算位置变化值；以及
由所述对准补偿单元的所述控制器基于所述第二计算器所计算出的所述位置变化值来补偿所述颜色对准，
其中，当所述激光被分解为所述第一光和所述第二光时，以不同的比率将所述激光分解为所述第一光和所述第二光，并且，
其中，到达所述光学扫描器的所述第一光的分解比率大于到达所述感测单元的所述第二光的分解比率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，补偿所述颜色对准的步骤包括：
计算位于所述光源单元与所述光分解单元之间的二向色反射镜的旋转角度；以及
基于所计算出的旋转角度来控制所述二向色反射镜的旋转。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，补偿所述颜色对准的步骤包括：控制图像处理单元基于所述位置变化值来处理所述图像。
CN201510275888.4A 2014-05-27 2015-05-26 激光投影显示器及其颜色对准方法 Active CN105278228B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0063588 2014-05-27
KR1020140063588A KR102219981B1 (ko) 2014-05-27 2014-05-27 레이저 프로젝션 디스플레이 및 그의 컬러 얼라인먼트 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105278228A CN105278228A (zh) 2016-01-27
CN105278228B true CN105278228B (zh) 2018-01-02

Family

ID=53682414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510275888.4A Active CN105278228B (zh) 2014-05-27 2015-05-26 激光投影显示器及其颜色对准方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9513540B2 (zh)
EP (1) EP2950297B1 (zh)
KR (1) KR102219981B1 (zh)
CN (1) CN105278228B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102159996B1 (ko) * 2013-12-16 2020-09-25 삼성전자주식회사 이벤트 필터링 장치 및 이를 이용한 동작 인식 장치
JP6407936B2 (ja) * 2016-10-19 2018-10-17 ファナック株式会社 ビーム分岐装置
JP7363604B2 (ja) 2020-03-11 2023-10-18 株式会社リコー 光走査装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
CN113391506B (zh) * 2020-03-12 2022-12-06 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014023322A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Lemoptix Sa A projection device and a method of manufacturing a projection device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080144183A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-19 Motorola, Inc. Compact three color laser system with light intensity sensor
KR100898566B1 (ko) * 2007-09-19 2009-05-20 삼성전기주식회사 모니터링 광원을 이용한 디스플레이 장치
JP5163321B2 (ja) 2008-07-02 2013-03-13 船井電機株式会社 画像表示装置
JP5640420B2 (ja) 2009-05-29 2014-12-17 株式会社リコー 投影型画像表示装置
US20110102763A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Microvision, Inc. Three Dimensional Imaging Device, System and Method
US20120032875A1 (en) 2010-08-05 2012-02-09 Microvision, Inc. Scanned Image Projection System Employing Beam Folding Apparatus
KR20130110552A (ko) * 2012-03-29 2013-10-10 엘지전자 주식회사 레이저 디스플레이 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014023322A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-13 Lemoptix Sa A projection device and a method of manufacturing a projection device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2950297B1 (en) 2019-01-09
KR20150136301A (ko) 2015-12-07
US20150350588A1 (en) 2015-12-03
CN105278228A (zh) 2016-01-27
KR102219981B1 (ko) 2021-02-25
EP2950297A2 (en) 2015-12-02
EP2950297A3 (en) 2016-04-06
US9513540B2 (en) 2016-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102455779B (zh) 信息处理设备和方法
CN105278228B (zh) 激光投影显示器及其颜色对准方法
US9698906B2 (en) Apparatus for receiving and transmitting optical information
US8619061B2 (en) Optical touch apparatus and operating method thereof
CN108700662A (zh) 距离图像获取装置及其应用
US10948724B2 (en) Transmissive display device, display control method, and computer program
CN104660946B (zh) 投影机及其控制方法
US10244197B2 (en) Projector and control method of projector
EP3025324B1 (en) Information processing device, image projecting system, and computer program
US20120038592A1 (en) Input/output device and human-machine interaction system and method thereof
US8674286B2 (en) Optical position detection device and apparatus with position detection function
CN104796648A (zh) 影像校正方法与其影像投影装置
CN102667689B (zh) 交互式显示器
CN105373770B (zh) 图像采集装置、终端和图像采集方法
CN105094309A (zh) 光学感测模组以及移动装置
US10048806B2 (en) Optical touch system and optical touch apparatus thereof
CN101667083A (zh) 位置侦测系统及其安排方法
CN104914551A (zh) 测量设备及其测量方法
US20150146005A1 (en) Mounting and inspection data creation device and mounting and inspection data creation method
CN103941411B (zh) 一种透镜式3d显示器的对位组立装置及方法
KR20210100958A (ko) 증강현실용 프로젝터 및 이의 제어방법
JP2010197487A (ja) 表示装置
CN101923418B (zh) 物体侦测系统及方法
KR101219916B1 (ko) 이동통신단말기용 디스플레이 시스템
CN208444121U (zh) 投影装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant