CN1809172A - 具有色环索引自动调整功能的图像显示设备及其调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及色环索引(color wheel index)调整，尤其涉及投射型图像显示设备采用的具有色环索引自动的调整功能的图像显示设备及其调整方法。具有色环索引自动调整功能的图像显示设备的调整方法，其特征在于是由下述阶段构成：(a)以规定的系统设定值数据作为基础，将测试的图像向屏幕进行投射阶段；(b)将相应于测试图像的图像信号相位进行变化阶段；(c)从设置在屏幕上部或下部的第1光检测器输入的信号作为基础，对测试图像的亮度变化进行检测阶段；(d)如果检测出测试图像的亮度变化，则相应于亮度变化开始地点的图像信号相位值进行记忆阶段。由于色环索引调整在图像显示设备自身中能够自动的进行，因此可以缩短调整时间，提高生产率和品质管理效率。

Description

具有色环索引自动调整功能的图像显示设备及其调整方法

技术领域

本发明涉及色环索引(color wheel index)调整，尤其涉及投射型图像显示设备采用的具有色环索引自动的调整功能的图像显示设备及其调整方法。

背景技术

近来，随着信息产业的发展，对能够显示大画面图像的图像显示设备的需求越来越高。作为能够显示大型大图像的图像显示设备有投射型(projection)图像显示设备。其中，利用数字微镜{DMD(DigitalMicro-mirror Device)}器件的数字光处理{DLP(Diigtal Light Processing)}投影仪近年来受到人们的瞩目。

近年来，投影仪的小型化以及其轻量化已成为投影仪的发展趋势。为了与这种趋势相适应，利用一个数字微镜(DMD)器件来实现颜色，通常使用按时间将红(R)、绿(G)、蓝(B)分离的色环(color wheel)。

图1是传统的数字光处理(DLP)投影仪构成图。

参照图1，由镇流器70驱动灯光源10发射的白色光，通过以规定旋转频率(如120Hz)旋转的色环20，按时间分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)。分离后的红(R)、绿(G)、蓝(B)入射到数字微镜(DMD)器件30。然后，在数字微镜(DMD)器件30中，以投射透镜或光吸收体(在图中没有画)，选择性的进行反射后在屏幕80上形成图像。

在数字微镜(DMD)器件30中设置了根据基本存储单元的状态(即“1”或“0”)，将入射的光用投射透镜或光吸收体能够进行投射的16μm的许多个微反射镜。而微反射镜每当转换色环的各滤波器颜色{红(R)、绿(G)、蓝(B)}时，联动的同时对入射光的方向选择性的进行改变，从而实现希望的颜色组合。

另外，为了联动色环20的各滤波器颜色变化和DMD器件的动作，色环20不仅锁定(locking)为一定的旋转速度，而且，把通过色环20产生的颜色变化相位(或定时)与提供给数字微镜(DMD)器件30的红(R)、绿(G)、蓝(B)图像信号必须实现同步。如果颜色变化相位与图像信号相位不同步，则投射到屏幕上图像，或者产生颜色的变化或者在图像中产生闪烁(flicker)现象。

为此，在色环20的中心圆筒部中，设置显示色环旋转基准(reference)地点的规定形态索引标识(index mark)50，这就是所谓“色环索引”。并且，在与设置的索引标识50位置并行的被移格位置上通常设置光检测器52。而光检测器52将检测色环20旋转时的索引标识50传送给微处理器60；微处理器60将控制电动机驱动部40同时，为了使色环20以一定的速度旋转，对其速度进行锁定。

由于索引标识50位置设置为基于色环旋转的基准点，因此，根据索引标识位置来决定通过色环20时产生的颜色变化相位。并且，在制作数字光处理(DLP)投影仪时，根据设置的索引标识50规定位置(如红(R)色段和绿(G)色段的定界线)来决定的颜色变化相位和输入到数字微镜(DMD)器件30的红(R)、绿(G)、蓝(B)图像信号，对这两种信号必须设置成同步。

但是，传统的方法是将索引标识50通过操作者(operator)用手动方法附着在色环20的规定位置上，因此其附着位置有可能产生一定的偏差。

因此，在产品出厂时，对由附着位置的偏差而产生的颜色变化相位和输入到数字微镜(DMD)器件30的红(R)、绿(G)、蓝(B)图像信号，需要进行对这两种信号的相位差的调整作业(以下叫做“色环索引调整”)。这种色环索引调整作业是操作者对投射到屏幕上的图像，采用肉眼来检测识别图像状态的调整模式，这种模式对所有产品均用手动的方法来进行调整。

这种对所有产品用手动方法进行色环索引调整作业是一种非效率性的作业，这种作业是由于依据人们的肉眼来进行，因此存在降低调整正确度的问题。这种问题成为对大量产品生产时降低生产率和品质管理的非有效性的原因。

发明内容

本发明为了解决上述存在的问题而提供一种具有色环索引自动调整功能的图像显示设备及其调整方法，其目的是对色环索引调整作业提供一种能够自动进行的图像显示设备及其方法，从而提高产品生产率和管理的有效性。

并且，本发明的另一个目的是在不需要外部设备的情况下，利用适用于产品自身的算法，对色环索引调整作业提供能够自动进行的图像显示设备及其调整方法。

具有色环索引自动调整功能的图像显示设备的调整方法是由下述阶段构成：(a)以规定的系统设定值数据作为基础，将测试的图像向屏幕进行投射阶段；(b)将相应于测试图像的图像信号相位进行变化阶段；(c)从设置在屏幕上部或下部的第1光检测器输入的信号作为基础，对测试图像的亮度变化进行检测阶段；(d)如果检测出测试图像的亮度变化，则相应于亮度变化开始地点的图像信号相位值进行记忆阶段。

具有色环索引自动调整功能的图像显示设备的调整方法还包括下述阶段：(e)从设置在屏幕上部或下部的第2光检测器输入的信号作为基础，对测试图像的亮度变化进行检测阶段；(f)如果检测出测试图像的亮度变化，则相应于亮度变化开始地点的图像信号相位值进行记忆阶段；(g)把上述(d)阶段及(f)阶段中记忆的图像信号相位值的平均值，转换成以图像信号相位值来进行记忆阶段。

具有色环索引自动调整功能的图像显示设备是由下述部分构成：设置在屏幕上部或下部，并检测投射到屏幕上的测试图像之后，将光信号变换为电信号之后进行输出的至少一个检测器；从检测器输出的模拟电信号变换为数字电信号之后进行输出的模拟数字(A/D)变换部；变换相应于投射到屏幕上的测试图像的图像信号相位，并以从模拟数字(A/D)变换部输入的数字电信号作为基础，将相应于测试图像的亮度开始变化地点的图像信号相位值进行记忆存储的微处理器。

具有色环索引自动调整功能的图像显示设备还包括下述结构：包含对图像信号相位的系统设定值数据的存储部；而微处理器以系统设定值数据作为基础，输出相应于测试图像的图像信号。

本发明的优点效果：

由于色环索引调整在图像显示设备自身中能够自动的进行，因此可以缩短调整时间，提高生产率和品质管理效率。

并且，由于色环索引调整作业能够自动进行，因此与传统的依靠肉眼来调整的模式相比，能够提高调整正确度同时对产品质量的提高做出了贡献。

附图说明

图1是传统数字光处理投影仪的构成图。

图2是本发明具有色环索引调整功能的数字光处理(DLP)投影仪构成图。

图3是根据本发明数字光处理(DLP)投影仪的自动色环索引调整算法流程图。

对附图的主要部分的符号说明：

10：灯光源；20：色环；30：数字微镜(DMD)器件；40：电动机驱动部；50：索引标识；52：光检测器；70：镇流器；80：屏幕；110：上部检测器；112：下部检测器；120：模拟数字(A/D)变换器；130：微处理器；140：存储部。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明典型实例更详细的进行说明。

图2是本发明具有色环索引调整功能的数字光处理(DLP)投影仪构成图。

参照图2，在图1中所示的数字光处理(DLP)投影仪是由下述部分构成：各自配置在屏幕80的上部及下部中央部位，并检测投射到屏幕上的测试图像的同时，将光信号变换为电信号的2个检测器(110，112)；从检测器输出的模拟电信号变换为数字信号的模拟数字(A/D)变换部120；对数字光处理(DLP)投影仪的整个系统进行控制，并执行色环索引自动调整算法的微处理器130；将色环索引自动调整所需的系统设定值数据及测试图像数据进行存储的存储部140。

对上述构成的数字光处理(DLP)投影仪的基本工作原理说明如下：

图3是根据本发明数字光处理(DLP)投影仪的自动色环索引调整算法流程图。

参照图3，数字光处理(DLP)投影仪在正常驱动之后，应答于从遥控器或操作板输入的规定输入命令，微处理器130将开始自动色环索引调整作业(阶段10)。

首先，微处理器130将从存储部140中读出事先存储的规定系统设定值(default)数据(阶段12)。在这里，所谓系统设定值数据是为了将索引标识50附着在正常位置(如红(R)色段和绿(G)色段的定界线)的最下面，并与通过色环20时形成的颜色变化相位同步而设计的红(R)、绿(G)、蓝(B)图像信号的相位数据而言。在这里，利用事先存储的系统设定值(default)数据的原因是在调整时最小化变动量来为使尽可能缩短调整时间。

其次，微处理器130将以系统设定值数据作为基础，将把测试图像在屏幕80上进行显示(阶段14)。此时，测试图像最好是单色图像，即红(R)色图像为最好。这是因为与其他颜色相比，红(R)色在检测部(110，120)中检测较容易，特别是红(R)色图像的亮度更容易进行检测。

其次，在屏幕上显示的红(R)色测试图像作为基准，微处理器130将改变输入到数字微镜(DMD)器件30的图像信号相位(阶段16)。

此时，设置在屏幕80上部的检测器(以下称上部检测器)110将对投射到屏幕上的测试图像亮度是否有变化进行确认(阶段18)。如果确认为测试图像亮度没有变化(在阶段18中，“否”)，则将反复进行阶段16及阶段18。

如果在一定区间内没有亮度变化，但一旦出现亮度变化的开始点(阶段18中，“是”)，则微处理器130将记忆测试图像亮度变化开始点的图像信号相位值并进行存储(阶段20)。

再其次，对设置在屏幕下部的检测器(以下称下部检测器)112，也执行相同步骤。即，微处理器130将输入到数字微镜(DMD)器件30的图像信号相位再进行变化(阶段22)。

此时，屏幕80下部检测器112将对投射到屏幕上的测试图像亮度是否有变化进行确认(阶段24)。如果确认为没有测试图像亮度变化(在阶段24中，“否”)，则反复进行阶段22及阶段24。

如果测试图像亮度开始有变化(在阶段24中，“是”)，则对开始点的图像信号相位值记忆之后进行存储(阶段26)。

再其次，计算阶段20及阶段26中存储的相位值的平均数，并以最终的图像信号相位值来进行调整(阶段28)。由此全部结束这次的步骤。

如同上述，对上部检测器110和下部检测器112的工作，区分设定的是因为在色环特征上，如果把基于色环旋转的颜色变化相位和图像垂直同步信号，在锁定的状态下改变图像信号(即，红(R)、绿(G)、蓝(B)图像信号)的相位，则随着相位的增减，在屏幕上被显示的测试图像亮度变化的开始出现位置不同，因此采用区分设定。例如，如果图像信号相位增加，则从屏幕的上部将产生测试图像的亮度变化；如果图像信号相位减少，则从屏幕的下部将产生测试图像的亮度变化。开始出现亮度变化的位置，可根据色环旋转方向、在色环上的红(R)、绿(G)、蓝(B)颜色段的配置顺序等来变化开始点的位置。

并且，以从上部检测器110及下部检测器112得到的两个相位值的平均值来最终补偿图像信号相位是为了最大限度的补偿如同数字光处理(DLP)投影仪以及色环的温度变化等周边环境的变化、以及由于长期使用引起的基于色环的劣化偏差而进行图像信号相位补偿。

另外，虽然在本实例中的2个检测器设置在屏幕上部及下部中央部位，但是如果是本领域的工作者，则对检测器的个数及其位置可以进行变更是容易理解的。

Claims (4)

1、具有色环索引自动调整功能的图像显示设备的调整方法，其特征在于是由下述阶段构成：(a)以规定的系统设定值数据作为基础，将测试的图像向屏幕进行投射阶段；(b)将相应于测试图像的图像信号相位进行变化阶段；(c)从设置在屏幕上部或下部的第1光检测器输入的信号作为基础，对测试图像的亮度变化进行检测阶段；(d)如果检测出测试图像的亮度变化，则相应于亮度变化开始地点的图像信号相位值进行记忆阶段。

2、根据权利要求1所述的具有色环索引自动调整的图像显示设备的调整方法，其特征在于还包括下述阶段：

(e)从设置在屏幕上部或下部的第2光检测器输入的信号作为基础，对测试图像的亮度变化进行检测阶段；

(f)如果检测出测试图像的亮度变化，则相应于亮度变化开始地点的图像信号相位值进行记忆阶段；

(g)把上述(d)阶段及(f)阶段中记忆的图像信号相位值的平均值，转换成以图像信号相位值来进行记忆阶段。

3、具有色环索引自动调整功能的图像显示设备，其特征在于是由下述部分构成：设置在屏幕上部或下部，并检测投射到屏幕上的测试图像之后，将光信号变换为电信号之后进行输出的至少一个检测器；

从检测器输出的模拟电信号变换为数字电信号之后进行输出的模拟数字(A/D)变换部；

变换相应于投射到屏幕上的测试图像的图像信号相位，并以从模拟数字(A/D)变换部输入的数字电信号作为基础，将相应于测试图像的亮度开始变化地点的图像信号相位值进行记忆存储的微处理器。

4、根据权利要求3所述的具有色环索引自动调整功能的图像显示设备，其特征在于还下述部分：一个包含对图像信号相位的系统设定值数据的存储部；而微处理器以系统设定值数据作为基础，输出相应于测试图像的图像信号作为其特征的具有色环索引自动调整功能的投射型图像显示设备。