图像投影装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种图像投影装置及其控制方法。被构造为投射图像光并显示投影图像的图像投影装置包括：光调制元件，其根据图像信号来驱动并被构造为调制入射光以产生图像光，移位器，其被构造为通过改变图像光的光路来移位投影图像的多个像素，以及控制器，其被构造为控制移位器的驱动。控制器根据图像信号的帧率来改变移位器的驱动方法。

【技术实现步骤摘要】
图像投影装置及其控制方法
本专利技术涉及一种投射由光调制元件产生的图像光并显示投影图像的图像投影装置(以下称为投影仪)，更具体地涉及一种可以进行像素移位的投影仪。
技术介绍
一些投影仪能够进行像素移位，该像素移位通过光学地微小地移位投影图像的所有像素来明显提高投影图像的分辨率。日本特开第2017-169024号公报、第2017-027024号公报和第6070127号公报中的各个公开了一种投影仪，该投影仪通过在一个帧周期内将投影图像的像素的各个对角地或横向和纵向地移位0.5个像素来显示具有比光调制元件的分辨率更高的分辨率的投影图像。光学像素移位通过由致动器驱动透射来自光调制元件的图像光的平行平板，从而改变其倾斜角，来改变图像光的光路。然而，如果投影图像(换句话说，输入到投影仪的图像信号)的帧率变高，则驱动平行平板的致动器可能无法支持高帧率。如果致动器的响应对帧率而言较晚，则投影图像会模糊并降低图像质量。在某些情况下，由于图像信号的帧率与光调制元件可以响应的帧率之间的关系，导致像素移位不可用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种投影仪，其可以使用像素移位来显示高分辨率、高质量的投影图像。根据本专利技术的一个方面的被构造为投射图像光并显示投影图像的图像投影装置包括：光调制元件，其根据从外部输入的图像信号来驱动并被构造为调制入射光以产生图像光，移位器，其被构造为通过改变图像光的光路来移位投影图像的多个像素，以及控制器，其被构造为控制移位器的驱动。控制器根据图像信号的帧率来改变移位器的驱动方法。根据本专利技术的另一个方面的图像投影装置的控制方法，该图像投影装置包括：光调制元件，其根据从外部输入的图像信号来驱动并被构造为调制入射光以产生图像光，以及移位器，其被构造为通过改变图像光的光路来移位由图像光形成的投影图像的多个像素，所述控制方法包括：获取图像信号的帧率的步骤；以及根据帧率来改变移位器的驱动方法的控制步骤。一种存储使图像投影装置中的计算机执行上述控制方法的计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质构成本专利技术的另一方面。根据参照附图对示例性实施例的下面描述，本专利技术的进一步特征将变得显而易见。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的投影仪的构造的框图。图2示出了根据第一实施例的图像信号中的帧数据。图3示出了根据第一实施例的像素移位。图4示出了根据第一实施例的像素移位设备。图5是示出根据第一实施例的图像信号确定处理的流程图。图6A至图6D示出根据第一实施例的像素移位定时。图7A和图7B示出根据第一实施例的像素移位设备的响应。图8是示出根据本专利技术第二实施例的图像信号判别处理的流程图。图9是示出根据第二实施例的分辨率调节器的构造的框图。图10是示出根据本专利技术第三实施例的投影仪的构造的框图。图11示出了根据第三实施例的像素移位方法。图12是示出根据第三实施例的像素移位方法选择处理的流程图。图13解释了根据第三实施例的像素移位设备的操作。具体实施方式现在参照附图，将给出根据本专利技术的实施例的描述。第一实施例图1示出作为根据本专利技术第一实施例的图像投影装置的投影仪10的构造。接收器15接收从诸如个人计算机(未示出)和DVD播放器之类的外部源设备输入的图像信号。图像信号是符合诸如HDMI和DisplayPort(显示端口)的标准的信号。图像信号包括关于分辨率和帧率的信息。接收器15中包括的未示出的存储器存储关于投影仪10的制造商、型号、序列号和制造时间的信息以及关于投影仪10可以支持的分辨率和帧率的信息作为EDID(扩展显示标识数据)。该EDID被发送到外部源设备。外部源设备基于接收到的EDID以适合于投影仪10的格式发送图像信号。图像信号的分辨率(像素数)包括1280×720、1920×1200、1920×1080、2560×1440、3840×2160(4K)，4096×2160、5120×2880(5K)、7680×4320(8K)等。图像信号的帧率包括24fps(每秒帧数)、30fps、60fps、120fps、144fps、240fps等。由接收器15接收到的图像信号被输入到图像信号处理器100。用作图像数据生成器的图像信号处理器100对图像信号进行稍后描述的各种图像处理，并生成用于驱动用作光调制元件的光调制面板60的图像数据。稍后将描述图像信号处理器100的详细构造。面板驱动器65基于从图像信号处理器100输入的图像数据来驱动光调制面板60。光调制面板60是反射型或透射型液晶面板、数字微镜设备等，并且具有诸如WUXGA(1920×1200像素)或FHD(1920×1080像素)之类的分辨率。来自包括放电灯、LED、激光二极管等的光源61的照明光进入光调制面板60。基于图像数据驱动的光调制面板60对照明光进行调制并生成图像光。图像光经由像素移位设备70从投影部80投射到诸如未图示的屏幕之类的投影面上。由此，在该投影面上显示由该图像光形成的投影图像。虽然图1仅示出了一个光调制面板60，但是照明光可以被分成R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)三种彩色光束，并且可以为各个彩色光束(颜色光)提供一个光调制面板。可以将彩色光束依次地引入单个光调制面板中，并且可以以时分方式对各个颜色光进行调制和投射。图4示出了像素移位设备70的构造。根据该实施例的像素移位设备70包括平行平板玻璃71和绕轴72旋转平行平板玻璃71的致动器75。当平行平板玻璃71定位在入射面和出射面平行于与从光调制面板60入射的图像光的行进方向73正交的平面74的位置(以下称为第一位置)处时,图像光笔直地穿过平行平板玻璃71，并且进入投影部80。另一方面，当平行平板玻璃71旋转至入射面和出射面相对于平面74倾斜角度θ的位置(以下称为第二位置)时，图像光在入射面和出射面上折射，并且光路如实线箭头所示弯曲。结果，从平行平板玻璃71射出的图像光的光路从进入平行平板玻璃71之前的光路偏移了δ。现在参照图2和图3，将描述由像素移位设备70进行的像素移位。现在假定光调制面板60具有的分辨率(以下称为面板分辨率)为FHD(1920×1080像素)，并且从外部源设备输入的图像信号的分辨率(以下称为输入分辨率)为4K(3840×2160像素)，这是面板分辨率的四倍。图像信号处理器100将图像信号的一个帧周期划分为两个子帧周期，并且从作为一个帧周期的图像数据的帧图像数据生成两个子帧图像数据。面板驱动器65在各个子帧周期中基于一个子帧图像数据来驱动光调制面板60。图2示出了4K图像信号的说明性帧图像数据。D1表示第一帧图像数据，D2表示第二帧图像数据，并且D3表示第三帧图像数据。当图像信号的帧率为60fps(这是正常帧率)时，帧图像数据每16.6ms(这是一个帧周期)更新一次。当图像信号的帧率是120fps(这是比正常帧率高的高速帧率之一)时，帧图像数据每8.3ms(这是一个帧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像投影装置，其被构造为投射图像光并显示投影图像，所述图像投影装置包括：/n光调制元件，其根据从外部输入的图像信号来驱动，并且被构造为调制入射光以产生图像光；/n移位器，其被构造为通过改变图像光的光路来移位投影图像的多个像素；以及/n控制器，其被构造为控制移位器的驱动，/n其特征在于，控制器根据图像信号的帧率来改变移位器的驱动方法。/n

【技术特征摘要】
20181227 JP 2018-2440921.一种图像投影装置，其被构造为投射图像光并显示投影图像，所述图像投影装置包括：
光调制元件，其根据从外部输入的图像信号来驱动，并且被构造为调制入射光以产生图像光；
移位器，其被构造为通过改变图像光的光路来移位投影图像的多个像素；以及
控制器，其被构造为控制移位器的驱动，
其特征在于，控制器根据图像信号的帧率来改变移位器的驱动方法。


2.根据权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于，
在帧率为第一帧率的情况下，控制器选择第一驱动方法，所述第一驱动方法用于针对通过将图像信号的各个单个子帧周期划分为多个帧而设置的各个子帧周期来驱动移位器，而
在帧率是高于第一帧率的第二帧率的情况下，控制器选择第二驱动方法，所述第二驱动方法用于针对多个子帧周期中的各个子帧周期来驱动移位器。


3.根据权利要求2所述的图像投影装置，所述图像投影装置还包括图像数据生成器，所述图像数据生成器被构造为由图像信号生成，与所述多个像素的移位位置相对应的子帧图像数据，作为用于针对各个单个子帧周期驱动光调制元件的图像数据，并依次输出子帧图像数据，
其特征在于，在通过第一驱动方法驱动移位器的情况下，图像数据生成器在各个帧周期中以第一顺序输出子帧图像数据，并且在通过第二驱动方法驱动移位器的情况下，图像数据生成器在每单帧周期的另一帧周期中以不同于第一顺序的第二顺序输出子帧图像数据。


4.根据权利要求3所述的图像投影装置，所述图像投影装置还包括分辨率调节器，所述分辨率调节器被构造为当图像信号的分辨率低于预定分辨率时，生成用于由图像信号生成子帧图像数据的预定分辨率的图像信号。


5.根据权利要求2所述的图像投影装置，其特征在于，所述第一帧率低于与所述移位器的响应频率相对应的帧率，并且所述第二帧率高于与所述移位器的响应频率相对应的帧率。


6.根据权利要求1所述的图像投影装置，其特征在于，
在帧率为第一帧率的情况下，控制器选择第一驱动方法，所述第一驱动方法用于驱动移位器以在第一数量的移位位置之间移位所述多个像素，而
在帧率为比第一帧率低的第二帧率的情况下，控制器选择第二驱动方法，所述第二驱动方法用于驱动移位器...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田芳幸，三反崎凉平，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP