CN109889801A - 投影设备及投影显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种投影设备及投影显示方法。所述投影设备包括光源装置、控制器及空间光调制器，所述光源装置发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光；所述控制器在第二模式时接收待显示图像的原始图像数据及产生校正图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高；所述空间光调制器在第二模式时依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光。

Description

投影设备及投影显示方法

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种投影设备及投影显示方法。

背景技术

据研究表明，蓝光有可能对人眼造成的影响有：一、蓝光含量过高会引起视觉疲劳增加，二、对眼生理发育产生影响；三、长期在此类光环境下，年老时诱发人眼黄斑变性的可能性会增加。鉴于此，如何改善蓝光对人眼的伤害是投影显示领域的一项重要课题。随着当今蓝光危害越来越受到重视，各国也开始针对蓝光危害制定相关安全标准来降低产品中的蓝光危害。

特别是，在激光投影领域中，激光投影由于其寿命长和亮度高等优点，越来越受到人们的喜爱，然而，目前的激发投影的光源一般采用蓝色激光光源提供蓝光光源，同时采用蓝色激光激发荧光粉的技术产生所需的其它颜色的光，比如，采用蓝色激光激发绿色荧光材料产生所需的绿光、激发红色荧光材料产生所需的红光、激发黄色荧光材料产生所需要红光和绿光等。因此，在激光加荧光混合成的白色光源中，蓝光的带宽窄且蓝光功率占整个可见光光谱范围可能较高，且非蓝光光谱峰值与蓝光光谱峰值比值也可能较小，导致对人眼的伤害可能较大，有必要改善。

发明内容

为解决现有投影设备蓝光对人眼造成伤害的技术问题，本发明提供一种可改善蓝光对人眼造成的伤害的投影设备及投影显示方法。

一种投影设备，所述投影设备具有第一模式与第二模式，所述投影设备包括：

光源装置，用于发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光；

控制器，用于在第二模式时依据待显示图像的原始图像数据产生校正图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高；及

空间光调制器，用于在第一模式时依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光，以及用于第二模式时依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光。

一种投影显示方法，用于具有第一模式与第二模式的投影设备，所述投影显示方法包括以下步骤：

提供光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光；

接收待显示图像的原始图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值；

在第一模式时依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光；及

在第二模式时依据所述原始图像数据产生校正图像数据及依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高。

与现有技术相比较，本发明的投影设备及投影显示方法中，投影设备具有第二模式和第一模式两种模式，在第二模式下，通过依据所述原始图像数据产生校正图像数据及依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光，由于所述校正图像数据中，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高，可以使得在第二模式下，所述蓝色图像光的占比降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的投影设备的方框结构示意图。

图2是本发明第二实施方式的投影设备的方框结构示意图。

图3是本发明一较佳实施方式的投影显示方法的流程图。

主要元件符号说明

投影设备 100、200

光源装置 110、210

控制器 120、220

空间光调制器 130、230

镜头 140

步骤 S1、S2、S3、S4

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，图1是本发明第一实施方式的投影设备100的方框结构示意图。投影设备100包括光源装置110、控制器120、空间光调制器130、及镜头140。投影设备100在工作时具有第一模式与第二模式两种模式。可以理解，第一模式和第二模式的切换可以通过使用者操作机械按键或者投影设备100显示的界面操作菜单来实现，此处不进行赘述。其中，第一模式可以为正常模式，即普通显示模式，第二模式为护眼模式，即不同于正常模式且可实现人眼保护的模式。

光源装置110用于发出光源光，光源光包括蓝色光(如B)及其它颜色光，其中其它颜色光包括红色光及绿色光(如R、G)。可以理解，光源装置110可以分别发出(如分时依次发出)蓝色光、红色光及绿色光，或者同时发出蓝色光、红色光及绿色光中的任意两种，或者同时发出蓝色光、红色光及绿色光三种光。

具体地，光源装置110可以包括激发光源及具有荧光粉的色轮，如采用蓝色激光光源作为激发光源提供蓝色光，同时采用蓝色激光激发荧光粉的技术产生所需的其它颜色光(如红色光与绿色光)。其中，可以理解，在一种实施例中，采用黄色荧光粉时，红色光与绿色光可以被同时发出。进一步地，在投影设备100处于第二模式时，光源装置110发出的蓝色光的功率在光源光的功率中的占比小于20％，光源装置110发出的其它颜色光的峰值(如红色光的峰值或绿色光的峰值)与蓝色光的峰值的比值大于等于50％。当然，在一种实施方式中，在投影设备100处于普通模式时，光源装置110发出的蓝色光的功率在光源光的功率中的占比也可以小于20％，光源装置110发出的其它颜色光的峰值(如红色光的峰值或绿色光的峰值)与蓝色光的峰值的比值也可以大于等于50％。

控制器120用于在投影设备100处于第二模式时依据待显示图像的原始图像数据产生校正图像数据，原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值，校正图像数据包括对应蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，蓝色校正灰阶值相较于蓝色原始灰阶值低及/或其它颜色校正灰阶值相较于其它颜色原始灰阶值高。具体地，蓝色校正灰阶值可以是蓝色原始灰阶值的1/2，或1/3。举例来说，若蓝色原始灰阶值为255，蓝色校正灰阶值可以为128。

在一种实施方式中，控制器120可以在第一模式下接收其它电路(如接口电路、视频处理电路、图像处理电路、外部图像源等)提供的原始图像数据并将原始图像数据提供至空间光调制器，控制器120在第二模式下也可以接收原始图像数据并将原始图像数据转换为校正图像数据以及将校正图像数据输出至空间光调制器。

在另一种实施方式中，控制器120还可以在第一模式下关闭(即不工作)，从而空间光调制器130直接接收其它电路(如接口电路、视频处理电路、图像处理电路、外部图像源等)输出的原始图像数据并依据原始图像数据调制光源光产生图像光，控制器120还可以在第二模式下接收其它电路输出的原始图像数据、并将原始图像数据转换为校正图像数据、以及将校正图像数据输出至空间光调制器130。

空间光调制器130用于在投影设备100处于第一模式时依据原始图像数据调制光源光产生图像光，以及用于投影设备100处于第二模式时依据校正图像数据调制光源光产生图像光。镜头140接收空间光调制器1360产生的图像光并将图像光投影至预定位置或预定元件(如投影屏幕或墙壁等)来显示投影图像。

在投影设备100处于第一模式时，空间光调制器130依据蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值分别且对应调制光源装置110发出的蓝色光及其他颜色光以产生蓝色图像光与其他颜色图像光，如依据蓝色原始灰阶值调制蓝色光、依据红色原始灰阶值调制红色光及依据绿色原始灰阶值调制绿色光。

在投影设备100处于第二模式时，空间光调制器130依据蓝色校正灰阶值调制蓝色光产生蓝色图像光及/或依据其它颜色校正灰阶值调制其它颜色光产生其它颜色图像光。

具体地，在第一种实施例中，校正图像数据可以包括对应蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及其它颜色原始灰阶值，即，控制器可以只对蓝色原始灰阶值进行转换以产生对应的蓝色校正灰阶值，但对其它颜色原始灰阶值(如红色原始灰阶值及绿色原始灰阶值)不进行调节从而将蓝色校正灰阶值及其它颜色原始灰阶值构成的校正图像数据输出至空间光调制器。因此，在投影设备100处于第二模式时，空间光调制器130可以依据蓝色校正灰阶值调制蓝色光产生蓝色图像光，以及依据其它颜色原始灰阶值调制其它颜色光产生其它颜色图像光。可以理解，其它颜色原始灰阶值包括红色原始灰阶值及绿色原始灰阶值，在投影设备100处于第二模式时，空间光调制器130依据红色原始灰阶值调制红色光产生红色图像光，以及依据绿色原始灰阶值调制绿色光产生绿色图像光。详细地说，可以理解，每一帧原始图像数据中包括多个像素的原始图像数据，如每个像素的原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值(如红色原始灰阶值与绿色原始灰阶值)，若一个像素的原始图像数据包括蓝色原始灰阶值、红色原始灰阶值与绿色原始灰阶值分别为255,255,255，第一种实施例中，控制器产生的校正图像数据包括蓝色校正灰阶值、红色原始灰阶值与绿色原始灰阶值，如分别为128,255及255。

进一步地，在第二种实施例中，校正图像数据包括对应蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及对应其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，在投影设备100处于第二模式时空间光调制器130依据蓝色校正灰阶值调制蓝色光产生蓝色图像光，以及依据其它颜色校正灰阶值调制其它颜色光产生其它颜色图像光。

更进一步地，在第三种实施例中，校正图像数据包括蓝色原始灰阶值及对应其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，空间光调制器130在投影设备100处于第二模式时依据蓝色原始灰阶值调制蓝色光产生蓝色图像光，以及依据其它颜色校正灰阶值调制其它颜色光产生其它颜色图像光。

其中，在第二及第三种实施中，其它颜色原始灰阶值包括红色原始灰阶值及绿色原始灰阶值，其它颜色的校正灰阶值包括对应的红色校正灰阶值及/或绿色校正灰阶值，其中红色校正灰阶值相较于对应的红色原始灰阶值高及/或绿色校正灰阶值相较于对应的绿色原始灰阶值高，空间光调制器130在投影设备100处于第二模式时依据红色原始灰阶值与绿色校正灰阶值、红色校正灰阶值与绿色原始灰阶值、或者红色校正灰阶值与绿色校正灰阶值分别调制红色光及绿色光产生红色图像光及绿色图像光。

空间光调制器130可以是单片式的、两片式的或三片式的，当为单片式的空间光调制器时，红、绿、蓝三色光时序进入空间光调制器，空间光调制器时序调制出射三种颜色的光；当为两片式的空间光调制器时，可以是一个空间光调制器调制蓝色光和绿色光，另一个空间光调制器调制红色光；当为三片式的空间光调制器时，红、绿、蓝三色光分别进入三个空间光调制器，三种颜色的光不需要分时序调制。空间光调制器130可以是DMD、LCD等。

与现有技术相比较，本发明的投影设备100中，投影设备100具有第二模式和第一模式两种模式，在第二模式下，通过依据原始图像数据产生校正图像数据及依据校正图像数据调制光源光产生图像光，由于校正图像数据中，蓝色校正灰阶值相较于蓝色原始灰阶值低及/或其它颜色校正灰阶值相较于其它颜色原始灰阶值高，可以使得在第二模式下，蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。

进一步地，光源装置110发出的蓝色光的功率在光源光的功率中的占比小于20％，且光源装置110发出的其它颜色光的峰值(如红色光的峰值或绿色光的峰值)与蓝色光的峰值的比值大于等于50％，也可以有效改善蓝色对人眼造成的伤害，达到护眼的目的。

请参阅图2，图2是本发明第二实施方式的投影设备200的方框结构示意图。第二实施方式的投影设备200与第一实施方式的投影设备100基本相同，也就是说，上述关于第一实施方式的投影设备100的描述基本上可以适用于第二实施方式的投影设备200，二者的主要差别主要在于：第二实施方式中，控制器220还电连接光源装置，在投影设备200处于第二模式时，控制器220还发出光源控制信号至光源装置210，光源装置210依据光源控制信号降低蓝色光的功率及/或提高其它颜色光的功率。具体地，光源装置210可以依据光源控制信号降低蓝色光的强度及/或提高其它颜色光的强度。

第二实施方式中，在投影设备200处于第二模式时，控制器220还发出光源控制信号至光源装置210，光源装置210依据光源控制信号降低蓝色光的功率及/或提高其它颜色光的功率，从而空间光调制器230调制用的光源光中的蓝色光的功率降低及/或其它颜色光的功率提高，可以更进一步地降低空间光调制器230产生的蓝色图像光的占比，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。

请参阅图3，图3是本发明一较佳实施方式的投影显示方法的流程图。所述投影显示方法可以采用上述任意一实施方式的投影设备100、200。所述投影显示方法包括以下步骤S1-S4。

步骤S1，提供光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光。步骤S1可以由光源装置110、210执行，即光源光可以由光源装置110、210提供，关于光源装置110、210的具体结构等已在前文描述，此处就不再赘述。

步骤S2，接收待显示图像的原始图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值。所述步骤S2可以由控制器120、220及/或空间光调制器130、230执行，关于控制器120、220及空间光调制器130、230的具体结构等已在前文描述，此处就不再赘述。

步骤S3，在第一模式时依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光。步骤S3可以由空间光调制器130执行，关于空间光调制器130的具体结构等已在前文描述，此处就不再赘述。

步骤S4，在第二模式时依据所述原始图像数据产生校正图像数据及依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高，其中在第二模式时依据所述蓝色校正灰阶值调制所述蓝色光产生蓝色图像光及/或依据所述其它颜色校正灰阶值调制所述其它颜色光产生其它颜色图像光。步骤S4可以由控制器120、220及空间光调制器130、230执行，关于控制器120、220及空间光调制器130、230的具体结构等已在前文描述，此处就不再赘述。

与现有技术相比较，本发明投影显示方法中，投影设备具有第二模式和第一模式两种模式，在第二模式下，通过依据原始图像数据产生校正图像数据及依据校正图像数据调制所述光源光产生图像光，由于校正图像数据中，蓝色校正灰阶值相较于蓝色原始灰阶值低及/或其它颜色校正灰阶值相较于其它颜色原始灰阶值高，可以使得在第二模式下，蓝色图像光的占比可以降低，进而减少蓝光对人眼的危害，达到护眼的目的。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备具有第一模式与第二模式，所述投影设备包括：

光源装置，用于发出光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光；

控制器，用于在第二模式时依据待显示图像的原始图像数据产生校正图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高；及

空间光调制器，用于在第一模式时依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光，以及用于在第二模式时依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及所述其它颜色原始灰阶值，所述空间光调制器在第二模式时依据所述蓝色校正灰阶值调制所述蓝色光产生蓝色图像光，以及依据所述其它颜色原始灰阶值调制所述其它颜色光产生其它颜色图像光。

3.如权利要求1或2所述的投影设备，其特征在于：所述其它颜色光包括红色光及绿色光，所述其它颜色原始灰阶值包括红色原始灰阶值及绿色原始灰阶值，所述空间光调制器在第二模式时依据所述红色原始灰阶值调制所述红色光产生红色图像光，所述空间光调制器在第二模式时依据所述绿色原始灰阶值调制所述绿色光产生绿色图像光。

4.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：所述校正图像数据包括所述对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及所述对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述空间光调制器在第二模式时依据所述蓝色校正灰阶值调制所述蓝色光产生蓝色图像光，以及依据所述其它颜色校正灰阶值调制所述其它颜色光产生其它颜色图像光。

5.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于：所述其它颜色光包括红色光及绿色光，所述其它颜色原始灰阶值包括红色原始灰阶值及绿色原始灰阶值，所述其它颜色的校正灰阶值包括对应的红色校正灰阶值及/或绿色校正灰阶值，其中所述红色校正灰阶值相较于对应的红色原始灰阶值高及/或所述绿色校正灰阶值相较于对应的绿色原始灰阶值高，所述空间光调制器在第二模式时依据所述红色原始灰阶值与所述绿色校正灰阶值、所述红色校正灰阶值与所述绿色原始灰阶值、或者所述红色校正灰阶值与绿色校正灰阶值分别调制所述红色光及绿色光产生红色图像光及绿色图像光。

6.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：所述控制器用于在第一模式下接收所述原始图像数据并将所述原始图像数据提供至所述空间光调制器，所述控制器还用于在第二模式下接收所述原始图像数据并将所述原始图像数据转换为所述校正图像数据以及将所述校正图像数据输出至所述空间光调制器。

7.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：所述控制器还用于在第一模式下关闭，所述空间光调制器接收其它电路输出的所述原始图像数据并依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光，所述控制器还用于在第二模式下接收其它电路输出的所述原始图像数据、并将所述原始图像数据转换为所述校正图像数据、以及将所述校正图像数据输出至所述空间光调制器。

8.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：所述控制器在所述第二模式还发出光源控制信号至所述光源装置，所述光源装置依据所述光源控制信号降低所述蓝色光的功率及/或提高所述其它颜色光的功率。

9.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于：在第二模式时，所述光源装置发出的所述蓝色光的功率在所述光源光的功率中的占比小于20％，所述其它颜色光的峰值与所述蓝色光的峰值的比值大于等于50％。

10.一种投影显示方法，用于具有第一模式与第二模式的投影设备，所述投影显示方法包括以下步骤：

提供光源光，所述光源光包括蓝色光及其它颜色光；

接收待显示图像的原始图像数据，所述原始图像数据包括蓝色原始灰阶值及其它颜色原始灰阶值；

在第一模式时依据所述原始图像数据调制所述光源光产生图像光；及

在第二模式时依据所述原始图像数据产生校正图像数据及依据所述校正图像数据调制所述光源光产生图像光，所述校正图像数据包括对应所述蓝色原始灰阶值的蓝色校正灰阶值及/或对应所述其它颜色原始灰阶值的其它颜色校正灰阶值，所述蓝色校正灰阶值相较于所述蓝色原始灰阶值低及/或所述其它颜色校正灰阶值相较于所述其它颜色原始灰阶值高。