圖像投影裝置的制造方法
【專利說明】圖像投影裝置
[0001]對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2014年8月22日在日本提交的日本專利申請(qǐng)2014-169283的優(yōu)先權(quán)，其完整內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種圖像投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0004]傳統(tǒng)上，為了在視頻圖像模式之間改變亮度和顏色，數(shù)字光處理(DLP)(注冊(cè)商標(biāo))系統(tǒng)投影機(jī)廣泛采用改變提供至光源的電力的波形的方法，所述光源發(fā)出具有與根據(jù)視頻圖像模式提供的電力相應(yīng)的亮度的光。例如，在需要高亮度的視頻圖像模式(稱為高亮度模式)中，可使用一種方法，其中，在來自于光源的光照射作為分段為多個(gè)顏色的透射盤的色輪的一個(gè)透明段(透明濾色器)的時(shí)刻，提高提供至光源的電力，在來自于光源的光照射該色盤的藍(lán)色段的時(shí)刻，降低提供至光源的電力。
[0005]例如，日本公開專利申請(qǐng)2014-41359揭示了一種方法，其中，對(duì)于使用具有紅色、藍(lán)色、綠色和透明濾色器的投影機(jī)中的每個(gè)濾色器(color filter)，光源的亮度是變化的，以提高投影機(jī)的白光的亮度或提高紅光和藍(lán)光的強(qiáng)度，而不是降低白光的亮度。
[0006]但是，沒有能夠在投影圖像的亮度最大的模式與投影圖像的亮度最小的模式之間切換的常規(guī)投影機(jī)，甚至用于提供這種投影機(jī)的結(jié)構(gòu)都是未知的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明之目的是至少部分地解決常規(guī)技術(shù)中存在的問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，提供一種圖像投影裝置，其包括:光源，所述光源發(fā)出具有與提供的電力相應(yīng)的亮度的光；色盤，所述色輪包括沿周向布置的多個(gè)濾色器，并使來自于光源的光順次透過每個(gè)濾色器；控制器，所述控制器根據(jù)每個(gè)濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻以可變的方式控制提供至所述光源的電力；以及圖像形成單元，所述圖像形成單元調(diào)節(jié)透過色輪的光的強(qiáng)度，以形成圖像，其中，在第一模式中，所述控制器把在第一濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力控制為比在與具有比第一濾色器的顏色低的可見度的顏色對(duì)應(yīng)的第二濾光鏡被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力高的數(shù)值；在第二模式中，所述控制器把在第一濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力控制為比在第二濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力低的數(shù)值。
[0009]通過參照附圖閱讀本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)說明，能夠更好地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)、以及技術(shù)和行業(yè)意義。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的投影機(jī)的透視圖；[0011 ]圖2是該實(shí)施例中的投影機(jī)的側(cè)視圖；
[0012]圖3是該實(shí)施例中的光引擎單元的構(gòu)造的示例的示意圖；
[0013]圖4是色輪的示例的示意圖；
[0014]圖5是投影機(jī)的硬件配置的示例的示意圖；
[0015]圖6是高壓汞燈的一段的示例的示意圖；
[0016]圖7是角度和與亮度變化率的最大值之間的關(guān)系圖；
[0017]圖8是第一模式中的斜坡波形的示例的示意圖；
[0018]圖9是第二模式中的斜坡波形的示例的示意圖；
[0019]圖10是一種變化形式的第一模式中的斜坡波形的示例的示意圖；
[0020]圖11是該變化形式的第二模式中的斜坡波形的示例的示意圖；
[0021]圖12是角度和與亮度提高率的最大值之間的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的圖像投影裝置的實(shí)施例。
[0023]圖1是作為本發(fā)明的圖像投影裝置的投影機(jī)1的透視圖，圖2是投影機(jī)1的側(cè)視圖。圖2示出了作為投影標(biāo)靶的屏幕2當(dāng)被投影機(jī)1的投影透鏡10發(fā)出的投影光照射時(shí)的狀態(tài)。
[0024]圖3是投影機(jī)1中的光引擎單元100的構(gòu)造的示例的示意圖。如圖3所示，從光源單元(燈單元)發(fā)出的光透過色輪4，穿過光通道5，并通過多個(gè)鏡子(包括中繼透鏡6、平面鏡7和凹面鏡8)入射到圖像形成單元9上。
[0025]在此實(shí)施例中，圖像形成單元9由數(shù)字微鏡裝置(DMD)構(gòu)成，所述數(shù)字微鏡裝置(DMD)具有由多個(gè)微鏡形成的矩形鏡面。DMD根據(jù)輸入的視頻圖像或影像的數(shù)據(jù)(在下文的說明中，有時(shí)稱為“輸入信號(hào)”)以時(shí)分方式驅(qū)動(dòng)其中的各個(gè)微鏡來處理并反射投影光，以形成特定圖像。應(yīng)注意，圖像形成單元9不局限于由DMD構(gòu)成?？傊?，只要圖像形成單元9具有對(duì)透過色輪4并形成圖像的光(從廣義來說是從光源單元3發(fā)出的光)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能就足夠了。DMD通過根據(jù)輸入信號(hào)打開/關(guān)閉各個(gè)微鏡來選擇提供至投影單元11的光。提供至投影單元11的光穿過多個(gè)投影透鏡10被放大，放大后的視頻圖像光投射到屏幕2上。
[0026]圖4是色輪4的示例的示意圖。如圖4所示，色輪4是具有沿周向布置的濾色器的透射盤。色輪4使來自于光源單元3的光順次透過其中的濾色器。在圖4所示的例子中，色輪4包括把來自于光源單元3的白光轉(zhuǎn)換為紅光的紅色濾色器、把白光轉(zhuǎn)換為黃光的黃色濾色器、把白色轉(zhuǎn)換為藍(lán)光的藍(lán)色濾色器、把白光轉(zhuǎn)換為綠光的綠色濾色器、以及使白光直接透過的透明(白色)濾色器。每個(gè)濾色器具有扇形形狀，并且其圓心角設(shè)置為特定值。圓心角的設(shè)置方式將在后文中說明。
[0027]雖然在此實(shí)施例中采用如圖4所示的配置作為色輪4的濾色器的類型和角度(圓心角)，但是不局限于該配置。可替代地，可采用增加了青色和洋紅色濾色器的配置，或者采用色輪4由三色濾色器(包括紅色、藍(lán)色和綠色)構(gòu)成的配置。
[0028]圖5是此實(shí)施例中的投影機(jī)1的硬件配置的示例的示意圖。為了便于說明，圖5僅示出了實(shí)施本發(fā)明所需的最低必要配置。如圖5所示，投影機(jī)1包括高壓汞燈101、高壓汞燈驅(qū)動(dòng)單元102、圖像形成單元9、投影單元11、以及控制裝置103。
[0029]高壓汞燈101發(fā)出具有與所提供的電力相應(yīng)的亮度的光。更具體而言，如圖6所示，高壓汞燈101包括管部31、密封到具有高壓的管部31中的汞32、布置在管部31中的一對(duì)電極33、以及反射鏡34。高壓汞燈101作為帶有汞32的光源，通過在一對(duì)焊條33之間放電而發(fā)光。
[0030]下面將再參照?qǐng)D5繼續(xù)說明。高壓汞燈驅(qū)動(dòng)單元102在控制裝置103的控制下可變地控制提供至高壓汞燈101的電力。高壓汞燈驅(qū)動(dòng)單元102可使提供至高壓汞燈101的電力在很短時(shí)段內(nèi)發(fā)生變化。此機(jī)制使提供至高壓汞燈101的電力(g卩，從高壓汞燈101發(fā)出的光(白光)的亮度)根據(jù)色輪4的每個(gè)濾色器被來自于光源單元3的光(所述光可被認(rèn)為是來自于作為光源的高壓汞燈101的光)照射的時(shí)間而變化，以調(diào)節(jié)投影光的亮度和顏色平衡。
[0031]在此例子中，如圖3所示的光源單元3由高壓汞燈101和高壓汞燈驅(qū)動(dòng)單元102構(gòu)成。在此例子中，可認(rèn)為高壓汞燈101與本發(fā)明范圍內(nèi)的“光源”對(duì)應(yīng)，或者光源單元3與本發(fā)明范圍內(nèi)的“光源”對(duì)應(yīng)。在下面的說明中，高壓汞燈101或光源單元3有時(shí)被稱為
“光源”。
[0032]圖像形成單元9對(duì)透過色輪4的光的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以形成圖像。如上所述，在此實(shí)施例中，圖像形成單元9由數(shù)字微鏡裝置構(gòu)成。投影單元11對(duì)由圖像形成單元9形成的圖像進(jìn)行放大，并把其投影到屏幕2上。由圖像形成單元9形成的圖像可被認(rèn)為是投影到屏幕2(投影標(biāo)靶的示例)上的圖像(作為投影目標(biāo)的圖像)，并且在下文的說明中有時(shí)稱為“投影圖像”?？刂蒲b置103決定高壓汞燈驅(qū)動(dòng)單元102和圖像形成單元9的工作方式。
[0033]控制裝置103完全控制整個(gè)投影機(jī)1的工作。此實(shí)施例中的投影機(jī)1有兩個(gè)模式。這兩個(gè)模式之中的一個(gè)是第一模式，在此模式中，投影圖像的亮度最高；兩個(gè)模式之中的另一個(gè)是第二模式，在此模式中，投影圖像的亮度最低。在第一模式中，控制裝置103把在第一濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力控制為比在與具有比第一濾色器的顏色低的可見度的顏色對(duì)應(yīng)的第二濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力高的數(shù)值。另一方面，在第二模式中，控制裝置103把在第一濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力控制為比在第二濾色器被來自于光源的光照射的時(shí)刻提供至光源的電力低的數(shù)值。
[0034]雖然在此實(shí)施例中上述的第二濾色器與紅色濾色器和藍(lán)色濾色器對(duì)應(yīng)，而上述的第一濾色器與黃色濾色器、綠色濾色器、以及透明(白色)濾色器對(duì)應(yīng)，但是它們不局限于這些濾色器。
[0035]圖7是紅色濾色器及藍(lán)色濾色器的圓心角的角度和(第二濾色器的圓心角的角度和)與亮度變化率的最大值之間的關(guān)系圖。亮度變化率的最大值指當(dāng)表征提供至光源的電力隨時(shí)間的變化的波形被設(shè)置為提供投影圖像的最高亮度時(shí)的光的亮度(在恒定時(shí)間內(nèi)透過色輪4的光的平均照度)相對(duì)于當(dāng)上述波形被設(shè)置為提供投影圖像的最低亮度時(shí)的光的亮度的比率。在此實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)濾色器被來自于光源的光照射的每個(gè)時(shí)刻，提供至光源的電力量是可變地設(shè)置的。因此，上述波形的高度不是恒定高度。在以下的說明中，在此實(shí)施例中的上述波形(表征提供至光源的電力隨時(shí)間的變化的波形)有時(shí)稱為“斜坡波形”。
[0036]圖7中的圖的橫軸表征紅色濾色器和藍(lán)色濾色器的圓心角的角度和(以下有時(shí)簡稱為“角度和”)，而豎軸表征亮度變化率的最大值。如圖7所示，亮度變化率的最大值隨著角度和的增大而增大。例如，通過把角度和