CN104735429A - 显示装置及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了显示装置及显示方法。该显示装置包括：投影仪，被配置为基于以帧为单位的图像信号将光投射在屏幕上；以及光接收传感器，被配置为输出与在根据图像信号的光之中通过屏幕反射的光量成正比或成反比的电压。控制器被配置为基于从光接收传感器输出的电压来测量由屏幕反射的光的量，以检测在其上与由屏幕反射的光的量相对应的电压超过预定参考电压的异常位置，并在调整后续帧中待投射于异常位置上的图像信号。

Description

显示装置及显示方法

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2013年12月19日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2013-0159595号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合于此。 

技术领域

本发明涉及显示装置及显示方法。更具体地，本发明涉及可以使用激光扫描投影仪调整或控制由显示装置显示的图像的均匀性的显示装置和显示方法。 

背景技术

随着多媒体交际的发展，显示屏尺寸增大并且显示屏的图像品质和分辨率也增大了。此外，自然色的实现已经变得越来越更重要。诸如具有显著的高色纯度的激光的光源被用于实现自然色。使用激光器显示图像的显示装置可包括使用光学扫描器的激光显示***。激光显示***，诸如使用激光光源输出的激光束在屏幕上投射输入图像信号并显示对应输入图像信号的图像的激光投影仪，已被用于会议室演示、电影院、客厅等。 

使用光学扫描器的激光显示***可以包括激光光源、光学调制器、光学***、光学扫描器、图像控制器等。激光光源可以包括被配置为输出红光的红色激光器、被配置为输出绿光的绿色激光器以及被配置为输出蓝光的蓝色激光器。激光光源被配置为将激光束输出到光学调制器，并且光学调制器被配置为调制从图像控制器输出的图像控制信号输入的激光束，并 且生成衍射光并将其输出到光学***。此外，在光学***中处理输出衍射光，并且然后输出到光学扫描器。光学扫描器被配置为以预定角度转动配置在光学扫描器中的反射镜以基于图像控制器的控制信号来扫描衍射光，显示与衍射光相对应的图像。 

然而，根据现有技术中使用激光显示***的背面投影类型，由于屏幕与激光光源之间的距离和入射角的差异，所显示图像的均匀性从屏幕的中心到其侧边逐渐地劣化。 

本部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景技术的理解，且因此可包括不形成此国家中本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。 

发明内容

本发明提供显示装置及方法，其具有实时测量在屏幕上显示的图像的均匀性以自适应控制或调整光(或激光)源的电力的优点。本发明也提供一种具有增强图像亮度的均匀性的优点的显示装置及方法。本发明示例性实施方式不限于上述概念，上本发明所属领域技术人员根据以下描述显然应理解未提及的其他概念。 

本发明示例性实施方式提供一种显示装置，其可包括：投影仪，被配置为向屏幕上投射根据以帧为单位的图像信号的光；光接收传感器，被配置为输出与在根据图像信号的光中通过屏幕反射的光的量成正比或成反比的电压；以及控制器，被配置为基于光接收传感器输出的电压测量由屏幕反射的光的量以检测对应于由屏幕反射的光的量的电压超过预定参考电压的异常位置，并调整在后续帧中的透射在异常位置上的图像信号。因此，可以自适应控制或调整在屏幕上显示的图像的光(或激光)源的电力。此外，可以增强图像亮度的均匀性。 

本发明的示例性实施方式提供了一种包含由控制器执行的程序指令的非易失性计算机可读介质，计算机可读介质包括：基于以帧为单位的图像信号将光投射在屏幕上的程序指令；基于与根据图像信号的光之中由屏幕反射的光的量成正比或成反比的电压来测量由屏幕反射的光的量的程序指令；检测在其上在当前帧中测量的由屏幕反射的光的量超过参考的光的量的屏幕的异常位置的程序指令；以及调整后续帧中待投射在异常位置上的图像信号的程序指令。 

其中，投影仪是被配置为将根据图像信号将光以网点形状(dot shape，点状)投射在屏幕上的光栅扫描型的激光扫描投影仪。 

该非易失性计算机可读介质进一步包括：在时域中利用光栅扫描方法检测在其上投射了的网点形状的光的屏幕的位置的程序指令；以及相对于当前帧中的时域检测异常位置的程序指令。 

该非易失性计算机可读介质，进一步包括：将预定参考电压与对应于当前帧中由屏幕反射的光的量的电压进行比较以检测异常位置的程序指令。 

该非易失性计算机可读介质，进一步包括：当与当前帧中由屏幕反射的光的量相对应的电压小于预定参考电压时减小后续帧中待投射在异常位置上的图像信号的光学输出的程序指令。 

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的上述以及其他目的、特征以及其他优点，附图中： 

图1示出了根据本发明示例性实施方式的显示装置的示例性示意图； 

图2示出了用于说明其中根据本发明示例性实施方式的控制器检测异常位置的过程的示例性示意图；以及 

图3示出了根据本发明示例性实施方式的显示方法的示例性流程图。 

具体实施方式

应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种小船(boat)和船舶(ship)的水运工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力汽车、电动车辆、燃烧、***式混合电动车辆、氢动力车辆、及其他代用燃料车辆(例如从除石油以外的资源获得的燃料)。 

尽管示例性实施方式被描述为使用多个单元执行示例性过程，然而，应当理解的是，示例性过程还可由一个或者多个模块执行。此外，应当理解的是，术语“控制器/控制单元”指包括内存和处理器的硬件设备。内存被配置为存储模块并且处理器被具体配置为执行所述模块以执行下面进一步所描述的一个或者多个过程。 

而且，本发明的控制逻辑可包括非易失性计算机可读介质，在计算机可读介质上包含由处理器、控制器/控制单元执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实施例包括但并不限于：ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质也可分布在网络耦接的计算机***中，从而例如通过远程通信服务器(telematics server)或控制器局域网络(CAN)以分布式方式存储和执行该计算机可读介质。 

除非具体陈述或从上下文明显可见，否则如本文所用的术语“约”被理解为在本领域中正常公差的范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。 “约”可以被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％、或者0.01％内。除非上下文另明确说明，本文中提供的所有数值由术语“约”修饰。 

在下文中，将参考其中示出本发明的示例性实施方式的附图更为充分地描述本发明。本领域技术人员应当认识到，在不背离本发明的精神或者范围情况下，可以各种不同方式修改所描述的示例性实施方式。附图和说明书实质上被视为说明性而非进行限制。贯穿本说明书中，类似参考标号指类似元件。 

此外，除非明确说明与之相反，否则，词语“包括(comprise)”以及诸如“包括(comprises)”或者“包括(comprising)”等变形将被理解为默示地包括所述的元件，而非排除任何其他的元件。此外，在说明书中术语“…器(-er)”，“…装置(-or)”或者“模块(module)”意指为至少执行一个功能和操作的单元，并且通过硬件成分或者软件成分组合实现。 

图1示出了根据本发明示例性实施方式的显示装置的示例性示意图。图2示出了用于说明其中根据本发明示例性实施方式的控制器检测异常位置的过程的示例性示意图。在下文中，参考图1和图2，将描述根据本发明示例性实施方式的显示装置。 

根据本发明示例性实施方式的显示装置1可以包括屏幕10、投影仪20、光接收传感器30以及控制器40。可以在屏幕10上显示对应于从投影仪20投射的图像信号的图像。投影仪20可由控制器40操作并可被配置为基于以帧为单位的图像信号将光投射在屏幕10上。投影仪20可以包括红色-绿色-蓝色(RGB)激光光源。投影仪20可以是实施根据图像信号以网点形状投射光的光栅扫描方法的激光扫描投影仪。 

投影仪20的RGB激光光源可以包括嵌入式微机电***(MEMS)反射镜，并可被配置为通过光栅扫描方法根据在图像信号将光投射屏幕10上。因为可通过光栅扫描方法投射根据图像信号的光，可以计算出投射在屏幕10上的各光点的时间和位置。从投影仪20投射的一部分光可以透射通过用于显示图像的屏幕10，并且可达到用户的眼睛。此外，来自投影仪20的另一部分光可以没有透射通过屏幕10，并且可以是通过屏幕10反射的反射光。换言之，第一部分的光可透射通过屏幕而第二部分的光可被反射。 

屏幕10的每个区域(点)处的透射光与反射光的比率可根据距屏幕10的每个区域(点)处的激光光源的距离和投射在屏幕10上的光的入射角而变得不同。具体地，因为在近距离处的激光能量的比率降低可以非常小，故投射在屏幕10上的光的入射角可变得更加合适。可基于相对于激光光源的屏幕10的每个区域(点)的位置和所设计的屏幕10的曲率来确定投射在屏幕10上的光的入射角。例如，随着屏幕10的每个区域(点)被定位成进一步远离屏幕10的中心和屏幕10的曲率变大可增加投射在屏幕10上的光的入射角。 

因此，因为在定位于进一步远离屏幕10的中心并且在其上的屏幕10的曲率更大的区域(点)处投射在屏幕10上的光的入射角增大，从其中反射的光的量增加。随着在用户的眼睛中输入的图像的光强度减小而从屏幕10反射的光量可增加。此外，控制器40可被配置为使用光接收传感器实时输出的电压检测屏幕上当前帧的图像信号的位置并且调整后续帧的图像信号。 

参考图2，控制器40可被配置为在时域中使用光栅扫描方法测量屏幕10上的网点形状中投射的光的位置。控制器40可被配置为测量相对于当前帧的屏幕10上以网点形状投射的光的位置；将预定参考电压与在当前帧中从光接收传感器30的输出电压进行比较；以及实时检测在其上当前 帧中测量的光接收传感器30的输出电压超过预定参考电压处屏幕的异常位置。 

此外，控制器40可被配置为当在当前帧中测量的光接收传感器30的输出电压小于预定参考电压时增加投射在后续帧中的异常位置上的图像信号的光学输出。此外，控制器40可被配置为当在当前帧中测量的光接收传感器30的输出电压超过预定参考电压时减少投射在后续帧中的异常位置上的图像信号的光学输出。因此，控制器40可被配置为调整图像信号的光学输出以在屏幕10的多个区域上更均匀地显示在屏幕10上显示的图像。 

光接收传感器30可被配置为基于从投影仪20输出的图像信号来测量光中由屏幕10反射的光的量，并且输出所测量的与屏幕10反射的光的量成正比或成反比的电压。例如，光接收传感器30可被配置为当所测量的由屏幕10反射的光的量十分大时(例如，大于预定的测量量)输出十分高的电压(例如，约3-5伏特)，并且光接收传感器30可被配置为当所测量的屏幕10反射的光的测量十分小时(例如，低于预定的测量量)，输出十分低的电压(例如，约0-2伏特)。此外，光接收传感器30可被配置为当所测量的由屏幕10反射的光量十分大(例如，大于预定被测数量)时输出十分低的电压(例如，约1-3伏特)，并且光接收传感器30可被配置为当所测量的由屏幕10反射的光的量十分小(例如，低于预定的测量量)时输出十分高电压(例如，约3-5伏特)。光接收传感器30可与投影仪20同步以测量由屏幕10反射的光的量。 

图3示出了根据本发明示例性实施方式的显示方法的示例性流程图。在下文中，参考图3，将描述根据本发明示例性实施方式的显示方法。 

具体地，在步骤S10上，投影仪20可被配置为基于以帧为单位屏幕10上的图像信号来投射光。在步骤S20上，控制器40可被配置为基于与通过屏幕10反射的光的量成正比或成反比的电压来测量由屏幕10反射的 光的量。在步骤S30上，控制器40可被配置为检测在当前帧中测量的由屏幕10反射的光的量超过光的参考量处的屏幕10的异常位置。在步骤S40上，控制器40接下来可被配置为调整在继当前帧之后的后续帧中的异常位置上投射的图像信号。 

虽然已经结合现认为的示例性实施方式描述了本发明，应当理解本发明不限于所公开的示例性实施方式，并且本领域中的技术人员在所附权利要求的精神和范围内通过增加、修改或删除组件可提出其他示例性实施方式，并且另一示例性实施方式也属于本发明的范围。 

参考标号的描述 

10  屏幕 

20  投影仪 

30  光接收传感器 

40  控制器。 

Claims (15)

1.一种显示装置，包括：

投影仪，被配置为基于以帧为单位的图像信号将光投射在屏幕上；

光接收传感器，被配置为输出与基于所述图像信号的光之中由所述屏幕反射的光的量成正比或成反比的电压；以及

控制器，被配置为：

基于从所述光接收传感器输出的所述电压来测量由所述屏幕反射的光的量；

检测异常位置，在所述异常位置与由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压超过预定参考电压；以及

调整后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述投影仪是被配置为将基于所述图像信号的光以网点形状投射在所述屏幕上的光栅扫描型的激光扫描投影仪。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述控制器被配置为在时域中利用光栅扫描方法检测在所述屏幕上投射了所述网点形状的光的位置，并且在当前帧中相对于所述时域来检测所述异常位置。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述控制器被配置为将所述预定参考电压与对应于所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量的所述电压进行比较以检测所述异常位置。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述控制器被配置为当与所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压小于所述预定参考电压时增大所述后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号的光学输出。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述控制器被配置为当与所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压超过所述预定参考电压时减少所述后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号的光学输出。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述光接收传感器与所述投影仪同步以输出与由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压。

8.一种显示方法，包括：

通过投影仪基于以帧为单位的图像信号将光投射在屏幕上；

通过控制器基于与根据所述图像信号的光之中由所述屏幕反射的光的量成正比或成反比的电压来测量由所述屏幕反射的光的量；

通过所述控制器检测所述屏幕的异常位置，在所述异常位置在当前帧中测量出的由所述屏幕反射的光的量超过参考的光的量；以及

通过所述控制器调整后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号。

9.根据权利要求8所述的显示方法，其中，所述投影仪是被配置为将根据所述图像信号的光以网点形状投射在所述屏幕上的光栅扫描型的激光扫描投影仪。

10.根据权利要求9所述的显示方法，其中，在所述屏幕的所述异常位置的检测中，利用光栅扫描方法检测根据所述图像信号的光以网点形状投射的位置和时间。

11.根据权利要求10所述的显示方法，进一步包括：

通过所述控制器在时域中利用所述光栅扫描方法检测在所述屏幕上投射了所述网点形状的光的位置；以及

通过所述控制器在当前帧中相对于所述时域来检测所述异常位置。

12.根据权利要求11所述的显示方法，进一步包括：

通过所述控制器将所述预定参考电压与对应于所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量的所述电压进行比较以检测所述异常位置。

13.根据权利要求12所述的显示方法，进一步包括：

当与所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压小于所述预定参考电压时通过所述控制器减小所述后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号的光学输出。

14.根据权利要求13所述的显示方法，进一步包括：

当与所述当前帧中由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压超过所述预定参考电压时通过所述控制器增大所述后续帧中待投射在所述异常位置上的所述图像信号的光学输出。

15.根据权利要求14所述的显示方法，进一步包括：

通过所述控制器将所述光接收传感器与所述投影仪同步以输出与由所述屏幕反射的光的量相对应的所述电压。