投影仪、颜色校正装置和投影方法_2

文档序号:9355068阅读:来源:国知局
M信号调制来自棱镜105的红色光,DMD109根据第 一PffM信号调制来自棱镜106的绿色光,并且DMD110根据第一PffM信号调制来自棱镜107 的蓝色光以及根据第二PWM信号调制来自棱镜107的绿色光。
[0058] 二向色棱镜111经由投影透镜112在相同的方向(图3的光输出方向)上发射来 自DMD108-110的每个基本光束和追加光束。二向色棱镜111和投影透镜112是投影光学 器件单元的构造的一种实例,并且将来自DMD108-110的每个基本光束和追加光束投影到 诸如屏幕的投影表面(未示出)上。
[0059] 换句话说,在打开状态期间,DMD108-110经由投影光学器件单元投影(即,向外 发射)被照射到微镜内的光,并且在关闭状态期间在未进行投影的方向上发射被照射到微 镜的光。
[0060] 接下来更详细地描述图2中示出的控制单元12。
[0061] 图4示出了本示例性实施例的控制单元12的构造。图4所示的控制单元12包括: 特色度计算单元201、数据生成单元202、顺序生成单元203和DMD驱动单元204-206。此 外,为每个像素指示红色、绿色和蓝色中的每一个的辉度值红色信号、绿色信号和蓝色信号 作为影像信号被接收在控制单元12中。
[0062] 基于作为输入影像信号的红色信号、绿色信号和蓝色信号,特色度计算单元201 为在输入影像信号中指示的图像的每个像素计算指示该像素的颜色和规定颜色之间的相 似性程度的特色度信号,并且将指示每个像素的特色度的特色度信号和输入影像信号提供 到数据生成单元202。在这里假定规定颜色是蓝色,并且假定特色度计算单元201向数据生 成单元202提供蓝色信号,该蓝色信号对应于作为输入影像信号中的规定颜色的蓝色。
[0063] 基于来自特色度计算单元201的特色度信号和来自特色度计算单元201的作为规 定颜色的蓝色信号,数据生成单元202确定作为每个像素中的追加光的辉度值的混合量。 例如,数据生成单元202根据特色度确定混合比率,该混合比率是追加光的辉度值与作为 规定颜色的蓝色的辉度值的比率,并且基于该混合比率和作为规定颜色的蓝色的辉度值确 定混合量。
[0064] 当确定了每个像素的混合量时,数据生成单元202向顺序生成单元203提供指示 每个像素的混合量的混合量信号。
[0065] 基于来自数据生成单元202的混合量信号、接收的作为输入的蓝色信号和输入 影像信号的同步信号,顺序生成单元203生成并且提供如下顺序信号:该顺序信号在色轮 104发射蓝色光的蓝色间隔中指示在蓝色信号中指示的蓝色的辉度值,并且提供如下顺序 信号:该顺序信号在色轮104发射绿色光的追加光间隔中指示在混合量信号中指示的混合 量。
[0066] 在本示例性实施例中,假定色轮104被控制,从而在输入影像信号的一帧间隔内, 白色光被时分在蓝色光和绿色光之间。图5不出了在色轮104在一帧间隔内在蓝色光和绿 色光之间时分白色光的情况下,蓝色间隔和追加光间隔的实例。在图5的实例中,一帧间隔 被分为蓝色间隔301和追加光间隔302。
[0067] 同步信号可以被包含在输入影像信号中,或者可以作为输入与输入影像信号分开 被应用。在本示例性实施例中,假定同步信号被包含在输入影像信号中(特别地,在红色信 号、绿色信号和蓝色信号中的每一个中)。
[0068]DMD驱动单元204对输入影像信号的每一帧间隔根据在红色信号中指示的辉度值 查找作为DMD108的每个微镜的打开比率的红色打开比率,并且将指示每个微镜的红色打 开比率的第一PffM信号提供到DMD108。打开比率是其中每个光源在一帧间隔内的点亮间 隔中微镜被设定到打开状态的打开时间间隔相对于其中微镜被设定到关闭状态的关闭时 间间隔的比率。此外,打开比率可以被定义为打开时间间隔相对于每个光源的点亮间隔的 比率,在打开时间间隔内,在每个光源在一帧间隔内的点亮间隔中微镜被设定到打开状态。
[0069]DMD驱动单元205对输入影像信号的每一帧间隔根据在绿色信号中指示的辉度值 查找作为DMD109的每个微镜的打开比率的绿色打开比率,并且将指示每个微镜的绿色打 开比率的第一PWM信号提供到DMD109。
[0070] DMD驱动单元206对每一帧间隔根据由顺序信号指示的蓝色的辉度值在一帧间隔 内的蓝色间隔中查找作为DMD110的每个微镜的打开比率的蓝色打开比率。DMD驱动单元 206对每一帧间隔根据由顺序信号指示的混合量在该一帧间隔内的追加光间隔中进一步查 找作为DMD110的每个微镜的打开比率的追加光打开比率。DMD驱动单元206随后对蓝色 间隔将指示蓝色打开比率的第一PWM信号提供至DMD110,并且对每个追加光间隔,将指示 追加光打开比率的第二PWM信号提供至DMD110。
[0071] 在DMD108-110中,打开比率越高,即在一帧间隔中的打开时间越长,则投影图像 越亮,并且经由二向色棱镜111和投影透镜112投影到投影表面上的光量越大。结果,每种 颜色的辉度值或混合量越大,则由DMD驱动单元204-206设定的打开比率(打开时间)越 大,从而经由投影透镜112投影到投影表面上的光量越大。例如,DMD驱动单元204-206通 过使打开比率正比于每种颜色的辉度值或混合量而增加打开比率(打开时间)。
[0072] 接下来描述本示例性实施例的投影仪的操作。
[0073]图6是用于描述控制单元12的操作的流程图。对输入影像信号的每一帧执行下 文中描述的处理。
[0074] 首先,从外部装置应用的作为输入的输入影像信号的红色信号被接收在特色度计 算单元201和DMD驱动单元204中,绿色信号被接收在特色度计算单元201和DMD驱动单元 205中,并且蓝色信号被接收在特色度计算单元201和DMD驱动单元206中(步骤S401)。
[0075] DMD驱动单元204基于在接收的红色信号中指示的红色辉度值查找红色打开比 率,生成指示红色打开比率的第一PWM信号,并且将该第一PWM信号应用到DMD108。DMD 驱动单元205基于在接收的绿色信号中指示的绿色辉度值查找绿色打开比率,生成指示绿 色打开比率的第一PWM信号,并且将该第一PWM信号提供到DMD109。这样,DMD108和109 基于第一PWM信号调制作为基本光束的红色光束和绿色光束(步骤S402)。
[0076] 特色度计算单元201基于接收的作为输入的红色信号、绿色信号和蓝色信号对每 个像素计算特色度,并且生成指示每个像素的特色度的特色度信号。特色度计算单元201 随后将特色度信号和蓝色信号提供到数据生成单元202 (步骤S403)。
[0077] 数据生成单元202接收蓝色信号和特色度信号,基于特色度信号和蓝色信号确定 每个像素的混合量,并且对每个像素生成指示该混合量的混合量信号。数据生成单元202 随后将混合量信号提供到顺序生成单元203 (步骤S404)。
[0078] 顺序生成单元203接收混合量信号和蓝色信号,并且基于该混合量信号和蓝色信 号生成顺序信号并提供至DMD驱动单元206,该顺序信号指示在色轮104的蓝色间隔内在蓝 色信号中指示的蓝色的辉度值,并且指示在色轮104的追加光间隔内在混合量信号中指示 的混合量(步骤S405)
[0079]DMD驱动单元206接收顺序信号,并且基于该顺序信号查找蓝色打开比率和追加 光打开比率,生成指示蓝色打开比率的第一PffM信号以及指示追加光打开比率的第二PffM 信号,并且将这些信号提供到DMD110。DMD110从而根据第一PffM信号调制蓝色光束,并 且根据第二PWM信号调制作为追加光束的绿色光束(步骤S406)。
[0080] 下文中更加详细地解释步骤S403中计算特色度的过程和步骤S404中确定混合量 的过程。
[0081] 典型地讲,特色度是对象颜色和参考颜色之间的相似性程度,当对象颜色匹配参 考颜色时,这是等于1. 〇的数值,并且当对象颜色背离参考颜色时变为较小的数值。此外, 特色度由以对象颜色的色相H、彩度S和亮度V为变量的函数表示。
[0082] 在本示例性实施例中,输入影像信号(红色信号、绿色信号和蓝色信号)处于RGB 格式,并且特色度计算单元201因此首先从输入影像信号中对每个像素计算作为该像素的 颜色的对象颜色的色相H、彩度S和亮度V。
[0083] 特别地,特色度计算单元201如下所示基于红色信号、绿色信号和蓝色信号的数 值(辉度值)计算每个像素的色相H、彩度S和亮度V。此时,当输入影像信号用整数值 0-255指示每种颜色的辉度值时,在将输入影像信号转化为HSV格式之前,特色度计算单元 201将该信号转化为由实数0-1. 0指示每种颜色的辉度值的信号。由实数值指示的红色信 号、绿色信号和蓝色信号的数值均用R、G和B表示。
[0084] 特色度计算单元201通过利用公式1计算色相H的数值。
[0085] [公式 1]
[0087] 这里,Max(X,Y,Z)是指示X、Y和Z中的最大值的函数,并且Min(X,Y,Z)是指示 X、Y和Z中的最小值的函数。此外,系数A和B'是基于辉度值R、G和B确定的数值。更具 体地,系数A和B'与辉度值R、G和B之间的对应关系被呈现在表1中。
[0088] [表 1]
[0090] 此外,特色度计算单元201利用公式2计算彩度S。
[0091] [公式 2]
[0093] 更进一步地,特色度计算单元201利用公式3计算亮度V。
[0094] [公式 3]
[0095] V=Max(R,G,B) (公式 3)
[0096] 如上所述,当计算每个像素的色相H、彩度S和亮度V时,特色度计算单元201基于 色相H、彩度S和亮度V计算每个像素的特色度。
[0097] 典型地,利用作为基本计算公式的公式4从色相H、彩度S和亮度V中计算特色度 Al0
[0098] [公式 4]
[0100] 这里,函数pos(X)是如下一种函数:当X是正数时,该函数变为"X",并且当X不 是正数时,该函数变为"0"。Hcl是作为参考颜色的色相的中心色相,并且ml是检测色相范 围,检测色相范围是指示用于计算特色度的对象颜色中的色相范围的数值。检测的色相范 围是事先设定的数值并且包含参考颜色的色相。
[0101] 图7示出了中心色相Hcl和检测色相范围ml之间的关系。在图7中,从中心点0 朝向圆的外周的轴线代表彩度S,围绕中心点0向左旋转的角度代表色相H,并且与通过中 心点〇的纸面垂直的轴线代表亮度V。此外,检测色相范围ml由圆的中心角表示,如在图7 中示出的。
[0102] 如在公式4和图7中示出的,当对象颜色的色相H是中心色相Hcl时,特色度Al 是1. 0,并且对象颜色
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