CN111246187B - 光阀驱动控制方法及投影设备 - Google Patents
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Abstract
本公开揭示了一种光阀驱动控制方法及投影设备,应用于投影设备,投影设备集成有光源和由若干数字微反射镜片构成的光阀,包括:获取待显示的下一帧图像的多个分区中的一个分区的第一灰阶数据和与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中对应分区的第二灰阶数据,连续若干帧图像先于待显示的下一帧图像显示;根据第一灰阶数据和第二灰阶数据确定灰阶变化系数;判断灰阶变化系数是否位于设定的系数范围内;若为是,则在显示待显示的下一帧图像过程中的指定时间段对数字微反射镜片进行抗疲劳转动,抗疲劳转动为在指定时间段内控制数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。从而可以解除数字微反射镜片为进行图像的投影显示过程中的疲劳状态。
Description
技术领域
本公开涉及投影显示技术领域,特别涉及一种光阀驱动控制方法及投影设备。
背景技术
DLP(Digital Light Procession,数字光处理)投影设备根据内部所配置的由若干个数字微反射镜片所构成的光阀(又称为DMD,Digital Micro-mirror Device数字微镜器件)对光源所输出的光束进行反射,从而进行图像的投影显示。在光阀上,每个数字微反射镜片都有各自独立的驱动装置,用来支持数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行转动切换,其中数字微反射镜片在开状态和关状态之间切换的速度可以达到上千次每秒。
图1是数字微反射镜片的工作示意图,在进行投影显示时,如图1所示,当数字微反射镜片转动到开状态即正偏转角度时,光源所输出的光束经过数字微反射镜片反射后进入镜头;当数字微反射镜片转动到关状态即负偏转角度时,光源所输出的光束经过数字微反射镜片反射后未进入镜头而是进入光吸收单元或者被阻挡。通常光阀的分辨率决定了图像的分辨率,可简单理解为一个数字微反射镜片对应于图像中一个像素,数字微反射镜片在开状态和关状态之间的切换受控于所显示图像的图像信号,即数字微反射镜片所对应像素的图像信号决定了在每一帧图像的显示过程中数字微反射镜片在开状态与关状态之间所进行的转动、在开状态和/或关状态的持续保持时间。
以一帧图像的显示为例,根据该帧图像中各像素每种基色对应的灰阶数据驱动各个像素对应的数字微反射镜片转动,经过这多次开关状态的叠加效果,通过光源所输出的光束在经数字微反射镜片反射进入镜头后,在屏幕上形成不同灰阶、亮度的图像,多种基色的图像最终形成一幅彩色的图像。由于在DLP投影设备中,光源是时序性输出三种基色光束的,每次输出三基色(红、绿、蓝)中每种基色光束的时间非常短,所以尽管三基色是在不同时间段进入人眼,但是由于人眼的视觉暂留效应,无法分辨如此细微差别时间内进入人眼的颜色,所以从感觉上来说便会形成色彩丰富的图像。
由于光阀上数字微反射镜片以及其对应的驱动装置是高精密器件,如果在显示图像的过程中,数字微反射镜片在长时间内保持在开状态或关状态,比如需要长时间显示同一幅画面,或同一灰阶的图像,会导致数字微反射镜片所对应的驱动装置产生机械疲劳,易导致光阀损坏,进而影响投影显示效果。
由上可知,现有技术中为进行图像的投影显示,数字微反射镜片长时间保持在同一状态而造成数字微反射镜片的驱动装置产生机械疲劳的问题还有待解决。
发明内容
为了解决相关技术中存在的问题,本公开提供了一种光阀驱动控制方法及投影设备。
第一方面,一种光阀驱动控制方法,应用于投影设备,所述投影设备集成有光源和由若干数字微反射镜片构成的光阀,所述方法包括:
对待显示的多帧图像分别进行分区,该分区为多个分区;
获取待显示的下一帧图像的多个分区中的一个分区的第一灰阶数据,以及与所述待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中对应该分区的第二灰阶数据,连续若干帧图像先于待显示的下一帧图像显示;
根据第一灰阶数据和第二灰阶数据确定灰阶变化系数;
判断灰阶变化系数是否位于设定的系数范围内;
若为是,则在显示待显示的下一帧图像过程中的指定时间段对该分区区域对应的数字微反射镜片进行抗疲劳转动,抗疲劳转动为在所述指定时间段内关闭所述光源并控制数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。
第二方面,一种投影设备,包括光源、由若干数字微反射镜片构成的光阀以及控制装置,其中,
光阀上的数字微反射镜片用于反射光源时序性输出的基色光束以进行图像的投影显示;
控制装置,用于按照上述的方法进行所述光阀的驱动控制。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
对待显示的图像进行分区,选取多个分区中一个分区,根据待显示的下一帧图像该分区的第一灰阶数据和与所述待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的对应分区第二灰阶数据来确定灰阶变化系数,从而根据灰阶变化系数确定在待显示的下一帧图像的显示过程中,对该分区区域对应的数字微反射镜片进行抗疲劳转动,从而可以解除数字微反射镜片的疲劳状态。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是数字微反射镜片的工作示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种光阀驱动控制方法的流程图;
图3是图2对应实施例的步骤S130在一实施例中的流程图;
图4是图3对应实施例的步骤S131在一实施例中的流程图;
图5是图3对应实施例的步骤S132在一实施例中的流程图;
图6是图3对应实施例的步骤S133在一实施例中的流程图;
图7是图2对应实施例的步骤S170在一实施例中的流程图;
图8是图2对应实施例的步骤S170在另一实施例中的流程图;
图9是图7对应实施例的步骤S172中对应步骤或图8对应实施例的步骤S271在一实施例中的流程图;
图10是根据一示例性实施例示出的指定时间段的配置示意图;
图11是根据一示例性实施例示出的色轮的示意图。
图12A-图12D是根据一示例性实施例示出的分区示意图;
图13是根据一示例性实施例示出的光阀分区驱动控制方法流程图。
通过上述附图,已示出本发明明确的实施例,后文中将有更详细的描述,这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例一
图2是根据一示例性实施例示出的光阀驱动控制方法的流程图,该方法应用于投影设备,投影设备集成有光源和由若干数字微反射镜片构成的光阀,如图2所示,该方法包括:
步骤S100,对待显示的多帧图像分别进行分区,该分区为多个分区;
具体地,对待显示的多帧图像实现相同的分区规则。分区可以为多种方式,比如图12A所示的按照横向等分,或者如图12B所示的按照竖向等分,或者按照如图12C所示的棋盘格划分,上述划分方式每个分区的大小相同,也可以如图12D所示的非等分方式,多个分区中至少两个分区的大小不同。
由于DMD的分辨率决定了图像显示的分辨率,当待显示图像进行了分区控制后,DMD相应地也进行分区,分区方式与待显示图像的分区方式相同,从而通过DMD对光束的分区调制实现对图像显示的分区控制。
步骤S110,获取待显示的下一帧图像的多个分区中的一个分区的第一灰阶数据和与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中对应分区的第二灰阶数据,连续若干帧图像先于待显示的下一帧图像显示。
根据图1以及背景技术中所描述,在投影设备的工作过程中,当数字微反射镜片转动到开状态时,光源输出的光束经数字微反射镜片反射后进入镜头,从而在屏幕上呈现亮态像素点;当数字微反射镜片转动到关状态时,光源输出的光束经数字微反射镜片反射后未进入镜头,从而在屏幕上呈现暗态像素点。
在投影设备的工作过程中,图像的图像信号被转化成红、绿、蓝三种基色的灰阶数据即RGB数据,各基色的灰阶数据按照顺序写入光阀的芯片中,从而,在光源输出的对应基色光束传输到数字微反射镜片上时,按照待显示图像对应基色的灰阶数据驱动各像素所对应的数字微反射镜片转动,从而使呈现在屏幕中的图像中各基色的灰阶值即为每一基色的灰阶数据所指示的灰阶值,从而通过图像各基色的灰阶数据驱动数字微反射镜片转动从而在屏幕上呈现不同灰阶不同亮度的图像。换言之,图像各基色的灰阶数据即决定了在每一帧图像的显示过程中各个像素所对应的数字微反射镜片在开状态和关状态的持续保持时间。
下面仅选取待显示图像多个分区中的一个分区为例进行说明。
第一灰阶数据指示了待显示的下一帧图像多个分区中一个分区的灰阶,同理,第二灰阶数据指示了与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中的对应分区灰阶。
与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像是包括上一帧图像在内的连续若干帧图像,其中上一帧图像即按照每一帧图像的显示顺序,先于待显示的下一帧图像显示,且与待显示的下一帧图像相邻的图像。与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像可以是上一帧图像,也可以是包括上一帧图像在内连续多帧图像,在此不进行具体限定。
第一灰阶数据和第二灰阶数据可以从输入投影设备的图像信号然后进行对应转换得到灰阶数据,也可以直接从光阀的芯片中所存储的灰阶数据中获取。
步骤S130,根据第一灰阶数据和第二灰阶数据确定灰阶变化系数。
步骤S150,判断灰阶变化系数是否位于设定的系数范围内。
步骤S170,若为是,则在显示待显示的下一帧图像过程中的指定时间段对数字微反射镜片进行抗疲劳转动,抗疲劳转动为在指定时间段内控制数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。
灰阶变化系数指示了待显示的下一帧图像的该一个分区的灰阶相对于与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的对应分区的灰阶的变化程度。在具体实施例中,灰阶变化系数可以是待显示的下一帧图像的该一个分区的灰阶相对于与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的对应分区的灰阶的灰阶变化量、灰阶变化率、以及根据待显示的下一帧图像的该一个分区的灰阶和与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的对应分区的灰阶所计算得到的灰阶方差/灰阶均方差等,在此不进行具体限定。
由于第一灰阶数据指示了待显示的下一帧图像的该一个分区的灰阶,同理,第二灰阶数据指示了与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的对应分区的灰阶。从而,通过第一灰阶数据和第二灰阶数据可以确定灰阶变化系数。
对于图像的显示而言,若待显示的下一帧图像的一个分区的灰阶相对于所相邻的已显示图像的对应分区的灰阶变化小,则说明如果仅按照图像信号驱动数字微反射镜片,则在该待显示的下一帧图像和已显示图像的显示过程中,对应该分区的数字微反射镜片保持在同一状态(例如开状态或关状态)的时间长,数字微反射镜片易出现疲劳,因而在待显示的下一帧图像的显示过程中需要对相应区域的数字微反射镜片进行抗疲劳转动,以解除数字微反射镜片的疲劳状态。
通过所设定的系数范围来判断是否需要在待显示的下一帧图像的显示过程中进行抗疲劳转动,即如果计算所得的灰阶变化系数位于所设定的系数范围内,则说明在待显示的下一帧图像的显示过程中需要对该分区对应的数字微反射镜片进行抗疲劳转动;如果计算所得的灰阶变化系数位于所设定的系数范围外,则说明在待显示的下一帧图像的显示过程中不需要对该分区对应的数字微反射镜片进行抗疲劳转动。
其中为进行数字微反射镜片的抗疲劳转动,对应配置抗疲劳转动控制信号,例如下文提到的反转控制信号,在待显示的下一帧图像的显示过程中的指定时间段内,由所配置的抗疲劳转动控制信号控制数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换;而在该待显示的下一帧图像的显示过程中除指定时间段外的时间内,由该待显示的下一帧图像的一个分区的灰阶数据驱动数字微反射镜片转动。
对于显示图像的屏幕而言,只要输入的图像信号是连续的,则屏幕上所显示的图像也是连续的,从而在待显示的下一帧图像的显示过程中,屏幕上存在当前显示图像,为了避免数字微反射镜片的抗疲劳转动对当前显示图像的影响,需要保证光源不出光,从而,在进行抗疲劳转动的指定时间段内保证光源关闭。
根据待显示的下一帧图像的多个分区中的一个分区的第一灰阶数据和与待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中对应分区的第二灰阶数据来确定灰阶变化系数,从而根据灰阶变化系数确定在待显示的下一帧图像的显示过程中,对该分区对应的数字微反射镜片进行抗疲劳转动,从而可以解除数字微反射镜片的疲劳状态。
实施例二
在一实施例中,如图3所示,步骤S130包括:
步骤S131,根据第一灰阶数据计算得到第一灰阶参数,第一灰阶参数指示了待显示的下一帧图像的一个分区的灰阶。以及
步骤S132,根据第二灰阶数据计算连续若干帧图像中每一帧图像所对应的第二灰阶参数,第二灰阶参数指示了所对应帧图像的灰阶。
步骤S133,根据第一灰阶参数和若干个第二灰阶参数计算得到灰阶变化系数。
第一灰阶数据中包括了待显示的下一帧图像中该一个分区的各个像素的灰阶值,为了便于进行灰阶变化系数的计算,需要根据第一灰阶数据计算得到指示待显示的下一帧图像的一个分区的灰阶的第一灰阶参数。
同理,第二灰阶数据中包括了在若干帧图像中每一帧图像中对应分区中各个像素的灰阶值。
在具体实施例中,第一灰度参数和第二灰度参数根据对应图像中各个像素的灰阶值取平均得到。即第一灰阶参数是根据待显示的下一帧图像中一个分区的各个像素的灰阶值所计算得到的平均灰阶值,对应的,根据若干帧图像中每一帧已显示图像中对应该分区的各个像素的灰阶值所计算得到若干帧图像中每一帧已显示图像对应该分区的平均灰阶值,即得到若干帧图像中每一帧已显示图像的对应该分区的第二灰度参数。
实施例三
在一实施例中,如图4所示,步骤S131包括:
步骤S231,按照所设定的基色,从第一灰阶数据中获取待显示的下一帧图像中该一个分区的基色在各像素的灰阶值。
步骤S232,对待显示的下一帧图像中该一个分区的基色在各像素的灰阶值取平均,得到第一灰阶参数。
在该实施例中,如图5所示,步骤S132包括:
步骤S331,从第二灰阶数据中获取在每一帧图像中该一个分区的基色在各像素的灰阶值。
步骤S332,分别对每一帧图像中该一个分区的基色在各像素的灰阶值取平均,得到若干个第二灰阶参数。
由于图像的灰阶数据包括了该一个分区每一基色在各像素的灰阶值,为了提高计算效率,可以从其中选取一种基色作为设定的基色,从而根据设定的基色来计算第一灰阶参数、第二灰阶参数,从而提高第一灰阶参数、第二灰阶参数的计算效率。其中设定的基色可以是红色、绿色或者蓝色,在此不进行具体限定。
以设定的基色为蓝色来举例说明:
待显示的下一帧图像中该一个分区包括n个像素,则该图像分区对应的灰阶数据中包括在每个像素处三种基色的灰阶值,(R1,G1,B1),(R2,G2,B2),(R3,G3,B3),……(Rn,Gn,Bn),R1即为在标号1所指示像素处红色的灰阶值,同理,G1即在为标号1所指示像素处绿色的灰阶值,B1即为在标号1所指示像素处蓝色的灰阶值。
其中以上一帧图像作为与待显示的下一帧图像相邻的若干帧图像,上一帧图像中n个像素处三种基色的灰阶值为:(Rk1,Gk1,Bk1),(Rk2,Gk2,Bk2),(Rk3,Gk3,Bk3),……(Rkn,Gkn,Bkn)。
则第一灰阶参数P=( B1 +B2+B3+…+Bn)/n
第二灰阶参数Q= (Bk1 +Bk2+ Bk3+…+ Bkn)/n
当然,在其他实施例中,如果与待显示的下一帧图像相邻的若干帧图像包括上一帧图像在内的多个图像,则在进行第二灰阶参数的计算时,分别对每一帧图像中设定的基色在各像素的灰阶值取平均,得到该图像对应的第二灰阶参数。
实施例四
在一实施例中,如图6所示,步骤S133包括:
步骤S133A,对若干个第二灰阶参数取平均,得到平均灰阶参数。
步骤S133B,根据第一灰阶参数和平均灰阶参数计算得到灰阶参数的变化值。
步骤S133C,根据灰阶参数的变化值和平均灰阶参数计算得到灰阶变化系数。
在该实施例中,将灰阶参数的变化值与平均灰阶参数相除,从而得到灰阶变化率,并以灰阶变化率作为灰阶变化系数。即相当于,对于相对于已显示图像的灰阶值变化快的待显示的下一帧图像,需要在该待显示的下一帧图像的显示过程中进行数字微反射镜片的抗疲劳转动。
实施例五
数字微反射镜片反射光源时序性输出的基色光束进行图像的投影显示,在该实施例中,步骤S170包括:
步骤S171,在为进行待显示的下一帧图像的显示,光源输出指定基色光束的输出时段内,按照指定时间段,控制关闭光源,指定时间段配置于指定基色光束的输出时段内。
步骤S172,在光源关闭的指定时间段内,驱动对应图像分区的光阀上的数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。
步骤S173,达到指定时间段所指示的转动切换结束时间时,控制进行转动切换对应图像分区的数字微反射镜片恢复至开始转动切换时自身所处状态,并控制开启光源。
在投影设备中,在进行每一帧图像的投影显示,光源在该帧图像的显示过程中实现至少一次三种基色光束的时序性输出。其中光源实现基色光束(包括红色光束、蓝色光束、绿色光束)的时序性输出可以通过在光源中配置色轮来实现,例如色轮、荧光轮,或者荧光轮与色轮的组合,将一个光源发出的光经过旋转的色轮,从而得到时序性输出的红色光束、绿色光束和蓝色光束;在另一实施例中,为了实现三种基色光束的时序性输出,还可以在光源中配置多个基色光源,例如分别配置红光光源、蓝光光源和绿光光源,从而通过多个基色光源时序性输出三种基色光束;在其他实施例中,还可以结合多个光源和多个色轮配合进行三种基色光束的时序性输出,例如红光光源,配合色轮和荧光轮。在此不对光源时序性输出三种基色光束的方式进行限制。
光源所输出的指定基色光束可以是红色光束,或者蓝色光束,或者绿色光束。指定基色光束的输出时段即按照光源的光束输出时序,输出该基色光束的所对应的时段。
其中,对于使用色轮来进行基色光束的时序性输出的情况,色轮上存在输出两种相邻颜色光束的分界线,而由于光源所发射的光传输到色轮上所形成的光斑具有一定大小,所以,在色轮旋转到输出两种相邻颜色光束的分界线附近区域,光源所实际输出的光束为混色光束,例如蓝光光束与红光光束的混色,将在光源被开启时,色轮旋转至光源输出混色光束的时段称之为轮辐区时段。举例来说,如图11所示的色轮,在色轮旋转至红光透过区时,光源所发出的光中红光透过色轮,从而光源输出红光光束;在色轮旋转至蓝光透过区时,光源所发出的光中蓝光透过色轮,从而光源输出蓝色光束。而在色轮旋转至红色透过区与蓝色透过区的分界线,或者分界线的附近,由于光源所发射的光在色轮上所形成的光斑具有一定的大小,所以光源所实际输出的光为混色光束,即红光光束和蓝光光束的混合。
现有技术中,为了减少光源在轮辐区时段所输出的混色光束对投影显示效果的影响,一种处理方法是在轮辐区时段内关闭光源,从而保证光源所输出的光束均为时序性的单一基色的光束,在该种处理方法中,可以在轮辐区时段内按照实施例八的方法进行光阀的驱动控制,详见下文描述;而对于非轮辐区时段内,也可以按照本实施例的方法进行光阀的驱动控制。
而另一种处理方法是,在轮辐区时段内仍然保持光源开启,而通过波长转换或者特定的波长转换算法将透过分界线或者分界线附近的混色光束转换为单一基色光束,以将红光透射区和蓝光透射区间的分界线所对应的轮辐区时段为例,在轮辐区时段内透过蓝色透光区的混色光束转换为蓝色光束,在轮辐区时段内透过红色透光区的混色光束转换为红色光束,从而在该轮辐区时段即被分割成了分别输出两种基色光束的时段。在光源的一个时序性输出周期对应为一帧图像的显示周期内,光源每一时刻所输出的光束仍为基色光束,即光源输出指定基色光束的输出时段包括不经过处理光源输出该基色光束的时段和在轮辐区时段中经过特殊处理光源输出该基色光束的时段。从而在该种情况下,指定时间段可以配置于该指定基色光束的输出时段的任一段时间内。
在投影显示过程中,光源输出指定基色光束的输出时段中的指定时间段内控制关闭光源,并在光源关闭期间驱动对应该图像分区的光阀上的数字微反射镜片进行在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换,从而解除数字微反射镜片的机械疲劳状态。而且,由于指定时间段配置于一帧图像的显示过程中某一基色光束的输出时段内,关闭光源的时间很短,人眼并不能察觉到光源关闭,所以即使在指定时间段内关闭光源并进行数字微反射镜片的抗疲劳转动,而所显示的图像即在光源关闭时所显示的图像仍然可以正常显示,对所投影显示的图像的影响仅在于降低了所显示图像的亮度,但是由于指定时间段的时长短,图像亮度的变化也不大。
上述实施例对多个图像分区中的一个分区的控制方法进行了描述,同理地,同待显示图像的多个分区中的剩余分区也适用上述的控制方法。
当判断出待显示图像中的多个分区的灰阶变化系数均在预设范围内时,则需要对这多个分区对应的数字微镜镜片的多个区域,在指定的时间段内进行预设次数的开关转动,实现该多个分区的光阀抗疲劳驱动控制。
在本实施例中,仅在需要进行抗疲劳转动控制的一帧图像的某些分区的显示过程中关闭光源,而不是在每一帧图像的显示过程中进行数字微反射镜片的抗疲劳转动,从而也不需要在每一帧图像的显示过程中关闭光源。
图10是根据一示例性实施例示出的指定时间段的配置示意图,值得说明的是,该图仅仅以输出蓝色光束的输出时段为例进行说明,不能认为是对本公开使用范围的限制。如图10所示,光源在时间段T1内输出蓝色光束(B),在时间段T2内输出红色光束(R),根据光源输出蓝色光束的时序,将指定时间段t1配置在时间段T1内,从而,在一个光源输出基色光束周期内,在指定时间段t1内关闭光源,在t2时间段内开启光源,且在指定时间段t1内进行数字微反射镜片在开状态和关状态之间的转动切换。
当然,图10仅仅示出了在一个光源输出基色光束周期内仅进行一次光源的关闭,仅仅是示例性举例,不能认为是对本公开使用范围的限制。在其他实施例中,还可以在一个一个光源输出基色光束周期内进行多次光源的关闭,在此不进行具体限定。
实施例六
在一实施例中,指定基色光束为蓝色光束。相对于红色和绿色,人眼对蓝色的敏感度最小,而且蓝色对显示图像的亮度贡献最小,从而,将指定时间段配置于光源输出蓝色光束的输出时段内,即使在指定时间段内光源被关闭,所投影显示的图像的亮度变换不大,人眼并不能分辨出,从而降低了因光源关闭对所投影显示图像的亮度的影响。
实施例七
指定时间段的时长为光源输出基色光束周期的1%-4.5%。
为进行图像的投影显示,光源在一帧图像的显示周期内至少进行一次各基色光束的时序性输出,其中光源完成一次各基色光束的时序性输出的时间即为光源输出基色光束周期。在图像的显示过程中,光源在一帧图像的显示周期内可以进行一次、两次、甚至更多次各种基色光束的时序性输出。而在每一次光源输出基色光束周期内,可以根据选定的基色光束,例如蓝色光束,从而对应的在该光源输出基色光束周期内的输出时段内配置指定时间段。
以一帧图像8.33ms的显示时长为例,如果在该一帧图像显示周期内,光源进行一次各基色光束的时序性输出即光源输出基色光束周期为8.33ms,则可以设定在该光源输出基色光束周期的例如1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.7%、3.2%、4%、4.5%等计算得到指定时间段的时长,进而配置指定时间段。如果在该一帧图像显示周期内,光源进行两次各基色光束的时序性输出,即光源输出基色光束周期为4.165ms,则对应的,可以百分比计算得到指定时间段的时长,例如1%、1.54%、1.90%、2.35%、2.5%、3.21%、3.6%、4.2%、4.5%对应计算得到转动切换时段的时长分别为:41.65us、64 us、79.14 us、97.88 us、104.13 us、133.70us、149.94 us、174.93 us、187.43 us。
从而,仅在该指定时间段内关闭光源,并对某些分区区域进行数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换,由于所设定的转动切换时段的时长短,对显示图像的亮度影响很小,所以既实现了解除数字微反射镜片的疲劳状态,又可以保证正常显示图像的显示效果。
实施例八
数字微反射镜片反射光源时序性输出的基色光束进行图像的投影显示,在对应于光源输出相邻两基色光束的轮辐区时段内,光源被关闭以避免光源输出混合基色光束,指定时间段配置于待显示的下一帧图像的显示过程中的轮辐区时段内,在该实施例中,步骤S170包括:
步骤S271,在光源关闭的指定时间段内,驱动光阀上的数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。
步骤S272,达到指定时间段所指示的转动切换结束时间时,控制进行转动切换的数字微反射镜片恢复至开始转动切换时自身所处状态。
其中,本实施例的光阀驱动控制方法适用于上文提到的在光源的轮辐区时段内,且在该时段内,光源被关闭。值得说明的是,在一帧图像的显示周期内,根据所使用的色轮的数量以及类型(例如色轮、荧光轮)的不同,光源的轮辐区时段的数目也不相同,而在本公开的实施例中,所进行的光阀驱动控制,可以是在一帧图像的显示周期内的一个轮辐区时段内,也可以是在多个轮辐区时段内按照本实施例的方法进行光阀的驱动控制,在此不进行具体限定。
在本实施例中,将指定时间段配置于轮辐区时段内,由于在轮辐区时段内光源被关闭,则可以在轮辐区时段内配置一定时长的时段为指定时间段,从而在指定时间段内进行数字微反射镜片在开状态和关状态之间预设次数的转动切换。
实施例九
如图8所示,步骤S172中在光源关闭的指定时间段内,驱动光阀上的数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换,或步骤S271包括:
步骤S410,获取为每一数字微反射镜片所配置的反转控制信号,反转控制信号指示了达到转动切换结束时间时数字微反射镜片在开状态和关状态之间所要进行转动切换的预设次数。
步骤S420,在指定时间段内,通过反转控制信号驱动所对应数字微反射镜片按照预设次数在开状态和关状态之间进行转动切换。
在光阀中,数字微反射镜片是彼此独立的,从而数字微反射镜片的转动切换也可以是彼此独立的,即由对应的反转控制信号驱动进行在开状态和关状态之间进行转动切换。从而,对应的为每一数字微反射镜片配置反转控制信号。
在一实施例中,为每个数字微反射镜片所配置的反转控制信号是相同的,从而在光源关闭期间,可以统一地进行数字微反射镜片的反复反转,即在某一时刻,驱动统一转动到开状态,在另一时刻,统一转动到关状态。
在其他实施例中,为每个数字微反射镜片所配置的反转控制信号还可以是不同的,从而可以随机的控制每一个数字微反射镜片,在此不对反转控制信号进行具体限定。
实施例十
与实施例五至九所提供的实施方式不同的是,本实施例提供了另一种方式,可以不用在指定时段内关闭光源也能够实现对待显示图像分区对应的光阀进行抗疲劳转动。具体方式如下:
执行实施例一至七中任一方法,当判断出该一个分区需要执行光阀的抗疲劳转动,可以对该分区执行如下方法:
步骤S180: 判断该一个分区占整个图像分区的面积比例,若占整个图像分区的比例小于第一阈值范围。
第一阈值范围可以设定为较小,比如10%。
步骤S181:若是,则选取当前图像之后的N帧图像对应该分区的灰阶进行等比例变化。
具体地,比如选取与当前图像时间连续上最接近的两帧图像为例,对下一帧图像对应该分区的灰阶先进行等比例降低,再对下下帧图像对应该分区的灰阶进行等比例提升,进行一个变化的过程。
或者,每隔一帧图像对对应该分区的灰阶进行等比例变化,先降低,再隔一帧或多帧图像进行提升恢复。
具体地,在灰阶进行变化的过程中,降低的幅度可以控制在10%以内,以不发生较大的视觉变化为准。
通过上述的灰阶变化控制方式,可以不用关闭激光光源,但是可以达到使得光阀的驱动不长时间的维持一种状态,避免光阀进入机械疲劳状态。
实施例十一
本实施例提供了一种投影设备,投影设备中包括光源、由若干数字微反射镜片构成的光阀以及控制装置,其中,
光阀上的数字微反射镜片用于反射光源时序性输出的基色光束以进行图像的投影显示。
控制装置,用于按照以上任一实施例中的方法进行光阀的驱动控制。
其中控制装置中的实现过程具体详见上述光阀驱动控制方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
可以理解,控制装置可以通过硬件、软件、或二者结合来实现。当以硬件方式实现时,这些模块可以实施为一个或多个硬件模块,例如一个或多个专用集成电路。当以软件方式实现时,这些模块可以实施为在一个或多个处理器上执行的一个或多个计算机程序。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种光阀驱动控制方法,其特征在于,应用于投影设备,所述投影设备集成有光源和由若干数字微反射镜片构成的光阀,所述方法包括:
对待显示的多帧图像分别进行分区,所述分区为多个分区;
获取待显示的下一帧图像的多个分区中的一个分区的第一灰阶数据,以及与所述待显示的下一帧图像相邻的连续若干帧图像的多个分区中对应分区的第二灰阶数据,所述连续若干帧图像先于所述待显示的下一帧图像显示;
根据所述第一灰阶数据和所述第二灰阶数据确定所述一个分区的灰阶变化系数;
判断所述灰阶变化系数是否位于设定的系数范围内;
若为是,则在显示所述待显示的下一帧图像过程中的指定时间段对该分区区域对应的所述数字微反射镜片进行抗疲劳转动,所述抗疲劳转动为在所述指定时间段内对所述数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述灰阶变化系数不在设定的系数范围内,则正常显示图像。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:对待显示的多帧图像的多个分区中的剩余分区执行上述方法。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一灰阶数据和所述第二灰阶数据确定灰阶变化系数,包括:
根据所述第一灰阶数据计算得到第一灰阶参数,所述第一灰阶参数指示了所述待显示的下一帧图像的一个分区的灰阶;以及
根据所述第二灰阶数据计算所述连续若干帧图像中每一帧图像所对应的第二灰阶参数;所述第二灰阶参数指示了所对应帧图像的灰阶;
根据所述第一灰阶参数和若干个所述第二灰阶参数计算得到所述灰阶变化系数。
5.根据权利要求1所述的方法,所述多个分区中的每个分区大小相同;或者,所述多个分区中至少两个分区大小不同。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数字微反射镜片反射光源时序性输出的基色光束进行图像的投影显示,所述在显示所述待显示的下一帧图像过程中的指定时间段对所述数字微反射镜片进行抗疲劳转动,包括:
在为进行所述待显示的下一帧图像的显示,所述光源输出指定基色光束的输出时段内,按照所述指定时间段,控制关闭所述光源,所述指定时间段配置于所述指定基色光束的输出时段内;
在所述光源关闭的所述指定时间段内,驱动所述光阀上的数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换;
达到所述指定时间段所指示的转动切换结束时间时,控制进行转动切换的所述数字微反射镜片恢复至开始转动切换时自身所处状态,并控制开启所述光源。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述指定基色光束为蓝色光束。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述指定时间段的时长为所述光源输出基色光束周期的1%-4.5%。
9.根据权利要求4至 7中任一项所述的方法,其特征在于,所述在所述光源关闭的所述指定时间段内,驱动所述光阀上的数字微反射镜片在开状态和关状态之间进行预设次数的转动切换,包括:
获取为每一数字微反射镜片所配置的反转控制信号,所述反转控制信号指示了达到所述转动切换结束时间时所述数字微反射镜片在开状态和关状态之间所要进行转动切换的预设次数;
在所述指定时间段内,通过所述反转控制信号驱动所对应数字微反射镜片按照所述预设次数在开状态和关状态之间进行转动切换。
10.一种投影设备,其特征在于,包括光源、由若干数字微反射镜片构成的光阀以及控制装置,其中,
光阀上的数字微反射镜片用于反射光源时序性输出的基色光束以进行图像的投影显示;
控制装置,用于按照权利要求1至9中任一项所述的方法进行所述光阀的驱动控制。
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