CN1997937A - 投影设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种投影设备，特别涉及一种其中可以显示分辨率比其中包括的显示面板的分辨率更高的图像的投影设备。根据本发明，投影设备是一种将图像信号投射在屏幕上的投影设备，该投影设备包括使用输入的图像信号形成图像的图像形成装置，以及原样传输图像或者偏移图像并将偏移后的图像投射在屏幕上的图像偏移装置。因此，根据本发明的投影设备可以使用支持低分辨率的数字显示面板提供高分辨率的图像。
Description
技术领域
本发明涉及投影设备，尤其涉及一种可以显示分辨率比其中包括的显示面板的分辨率更高的图像的投影设备。
背景技术
一般来讲，投影设备是一种由光源和光学***组成的设备，其适于放大图像并将放大的图像投射在屏幕上。过去，通常采用其中安装有阴极射线管(CRT)的投影设备。近来，使用液晶显示(LCD)面板、数字微反射镜器件(DMD)面板或者硅基液晶(LCoS)面板等等的各种投影仪已经商业化。
在其上安装有LCD面板的投影设备中，在三面板类型的情形中，三个液晶面板使三种色谱红色、蓝色和绿色穿过液晶的像素，并使透镜对已经穿过像素的光进行采集，以产生图像。
在其上安装有DMD的投影设备中，与像素相对应的数以千计的微反射镜被集成到称为DMD的芯片上。具有斜面的反射镜根据光反射的角度来形成图像。
此外，其上安装有LCoS面板的投影设备具有硅晶片，在该硅晶片中集成了LCD。有益之处在于，与LCD或者DMD模式的像素数目相比，其像素数目受到更少的限制。
在各种投影设备中，LCD模式和DMD模式的投影设备就安装的面板而言，无法提供最大分辨率720p的图像。其上安装有LCoS面板的投影设备有益之处在于，它可以提供比LCD模式和DMD模式的投影设备更高的分辨率，然而其弊端在于，这种投影设备的价格很高。
发明内容
因此，本发明已经考虑到了上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种高分辨率投影设备，其中可以使用支持低分辨率的数字显示面板来提供高分辨率的图像。
为了实现上述目的，本发明的根据权利要求1的投影设备是一种将图像信号投射在屏幕上的投影设备，该投影设备包括使用输入的图像信号形成图像的图像形成装置，以及原样传输图像或偏移图像并将偏移后的图像投射在屏幕上的图像偏移装置。
在根据权利要求1的本发明中，图像形成装置使用输入的图像信号形成图像。图像偏移装置原样传输该形成的图像或者偏移该图像，从而投射该图像。因此，即使是包括低分辨率的显示面板的投影设备，仍能够形成分图像，从而适合于低分辨率的显示面板，并从而恰当地将该分图像投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
根据权利要求2，在根据权利要求1的投影设备中，图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求2的本发明中，图像偏移装置包括偏振化转换单元和双折射单元，并执行偏移图像的功能。
根据权利要求3，在根据权利要求2的投影设备中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
在根据权利要求3的本发明中，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求4，在根据权利要求1的投影设备中，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求4的本发明是其中由传输体和压电陶瓷元件组成图像偏移装置的投影设备，从而执行偏移图像的功能，这与权利要求2不同。
根据权利要求5的，在根据权利要求4的投影设备中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求5的本发明中，可以通过借助于压电陶瓷元件控制传输体的移动，来偏移图像。
本发明的根据权利要求6的投影方法是一种将图像信号投射在屏幕上的投影方法，该投影方法包括使用输入的图像信号形成图像的图像形成步骤，以及原样传输图像或偏移图像、从而将图像投射在屏幕上的图像偏移步骤。
在根据权利要求6的本发明中，输入图像信号由图像构成。图像信号被原样传播或者偏移，随后被投射在屏幕上。
因此，即使包括低分辨率的显示面板的投影设备，仍能够形成分图像，从而适合于低分辨率的显示面板，并从而恰当地将该分图像投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
根据权利要求7，在根据权利要求6的投影方法中，图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，该图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求7的本发明中，图像偏移装置由偏振化转换单元和双折射单元组成，从而执行偏移图像的功能。
根据权利要求8，在根据权利要求7的投影方法中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
在根据权利要求8的本发明中，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求9，在根据权利要求6的投影方法中，图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求9的本发明是其中由传输体和压电陶瓷元件组成图像偏移装置的投影方法，从而执行偏移图像的功能，这与权利要求2不同。
根据权利要求10的，在根据权利要求9的投影方法中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求10的本发明中，压电陶瓷元件可以通过控制传输体的移动来偏移图像。
本发明的根据本发明权利要求11的投影设备是一种将图像信号投射在屏幕上的投影设备，该投影设备包括分图像形成装置，用于对构成一个屏幕的图像信号进行划分，使得该图像信号适合于显示面板的分辨率，从而形成多个分图像，还包括图像偏移装置，用于传输或者偏移多个分图像，并将该图像投射在屏幕上。
在根据权利要求11的本发明中，构成一个屏幕的图像信号是由图像形成装置依据显示面板的分辨率来划分的，从而形成多个分图像。使用所述图像偏移装置原样传输或者偏移所述多个分图像，然后将其投射在屏幕上。因此，即使包括低分辨率的显示面板的投影设备，仍能够形成分图像，从而适合于低分辨率的显示面板，并从而恰当地将该分图像投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
根据权利要求12，在根据权利要求11的投影设备中，图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求12的本发明中，图像偏移装置包括偏振化转换单元和双折射单元，并执行偏移图像的功能。
根据权利要求13，在根据权利要求12的投影设备中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
在根据权利要求13的本发明中，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求14，在根据权利要求11的投影设备中，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求14的本发明是其中由传输体和压电陶瓷元件组成图像偏移装置的投影设备，从而执行偏移图像的功能，这与权利要求2不同。
根据权利要求15，在根据权利要求14的投影设备中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求15的本发明中，可以通过借助于压电陶瓷元件控制传输体的移动，来偏移图像。
根据权利要求16，在依据权利要求11至15中的任何一个的投影设备中，图像偏移装置可以被设置在显示面板和屏幕之间的给定位置。
在根据权利要求16的本发明中，所述图像偏移装置可以被设置在投影设备的预定区域的给定位置处。
本发明的根据权利要求17的投影方法是一种将图像信号投射在屏幕上的投影方法，该投影方法包括分图像形成步骤，用于对构成一个屏幕的图像信号进行划分，使得该图像信号适合于显示面板的分辨率，从而形成多个分图像，还包括图像偏移步骤，用于传输或者偏移多个分图像，并将该图像投射在屏幕上。
在根据权利要求17的本发明中，构成一个屏幕的图像信号是由图像形成装置依据显示面板的分辨率来划分的，从而形成多个分图像。使用所述图像偏移装置原样传输或者偏移所述多个分图像，然后将其投射在屏幕上。因此，即使是包括低分辨率的显示面板的投影设备，仍能够形成分图像，从而适合于低分辨率的显示面板，并从而恰当地将该分图像投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
根据权利要求18，在根据权利要求17的投影方法中，图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，该图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求18的本发明中，图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，该图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元，从而执行偏移图像的功能。
根据权利要求19，在根据权利要求18的投影方法中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
在根据权利要求19的本发明中，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求20，在根据权利要求17的投影方法中，图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求20的本发明是一种其中由包括传输体和连接到传输体的压电陶瓷元件的图像偏移装置执行图像偏移步骤的投影方法，从而可以执行偏移图像的功能，这与权利要求18不同。
根据权利要求21的，在根据权利要求20的投影方法中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求21的本发明中，压电陶瓷元件可以通过控制传输体的移动来偏移图像。
本发明的根据权利要求22的投影设备是一种将图像投影在屏幕上的投影设备，所述投影设备包括将构成一个屏幕的输入图像信号变换为分图像信号从而使得该图像信号适合于显示面板的分辨率的显示驱动单元，包括所述显示面板的图像形成单元，所述图像形成单元将分图像信号转换为图像光信号，使用图像光信号形成分图像的光径改变单元，在显示驱动单元的控制下在第一状态中原样传输分图像并在第二状态中偏移分图像的图像偏移单元，和将图像偏移单元输出的分图像投射在屏幕上的投影透镜。
在根据权利要求22的本发明中，构成一个屏幕的图像信号是使用显示驱动单元、图像形成单元和光径改变单元为了适合于显示面板的分辨率来划分的，从而形成多个分图像。图像偏移单元原样传输多个分图像或者偏移它们，随后将分图像投射在屏幕上。因此，即使包括低分辨率的显示面板的投影设备，仍能够形成分图像，从而适合于低分辨率的显示面板，并从而恰当地将该分图像投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
根据权利要求23，在根据权利要求22的投影设备中，显示驱动单元包括用于形成分图像信号的分辨率转换单元，和用于控制图像偏移单元的第一和第二状态的驱动控制单元。
在根据权利要求23的本发明，显示驱动单元包括分辨率转换单元和驱动控制单元。
根据权利要求24，在根据权利要求23的投影设备中，显示驱动单元还包括格式转换单元，用于如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
在根据权利要求24的本发明中，显示驱动单元还包括格式转换单元，使得即使图像信号是隔行扫描方式的信号仍可以以相同的方式操作。
根据权利要求25，在根据权利要求22的投影设备中，图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求25的本发明中，图像偏移装置包括偏振化转换单元，以及双折射单元，并执行偏移图像的功能。
根据权利要求26，在根据权利要求25的投影设备中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
在根据权利要求26的本发明中，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求27，在根据权利要求22的投影设备中，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求27的本发明涉及其中由传输体和压电陶瓷元件组成图像偏移装置的投影设备，从而执行偏移图像的功能，这与权利要求25不同。
根据权利要求28，在根据权利要求27的投影设备中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求28的本发明中，可以通过借助于压电陶瓷元件控制传输体的移动，来偏移图像。
根据权利要求29，在根据权利要求22的投影设备中，图像偏移单元被设置在显示面板和光径改变单元之间。
根据权利要求30，在根据权利要求22的投影设备中，图像偏移单元被设置在显示面板和投影透镜单元之间。
根据权利要求31，在根据权利要求22的投影设备中，图像偏移单元被设置在投影透镜和屏幕之间。
根据权利要求29至31的本发明表示可以用来在投影设备内设置图像偏移单元的详细位置。
根据权利要求32，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个DMD面板，并且光径改变单元包括TIR棱镜。
根据权利要求33，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个DMD面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
根据权利要求34，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个DMD面板，并且光径改变单元包括X-棱镜。
根据权利要求35，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个DMD面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
根据权利要求36，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括TIR棱镜。
根据权利要求37，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括二向色镜。
根据权利要求38，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括PBS。
根据权利要求39，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括X-棱镜。
根据权利要求40，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括二向色镜。
根据权利要求41，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括PBS。
根据权利要求42，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括TIR棱镜。
根据权利要求43，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
根据权利要求44，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括PBS。
根据权利要求45，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个DMD或者多个LCoS面板，并且光径改变单元包括X-棱镜。
根据权利要求46，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个或者多个LCoS面板，并且光径改变单元是二向色镜。
根据权利要求47，在根据权利要求22的投影设备中，显示面板是两个或者多个LCoS面板，并且光径改变单元是PBS。
根据权利要求32至47的本发明是以实际材料实现的，其可以被应用于于显示面板和光径改变单元。可以使用该材料实现实际的产品。
本发明的根据权利要求48的投影设备是一种包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，该投射设备包括显示驱动单元，用于将该构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于该显示面板；包括显示面板的图像形成单元，其中图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；光径改变单元，其通过使用数目为n的图像光信号来形成数目为n的分图像的光径改变单元；图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及投影透镜单元，用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在屏幕上。
在根据权利要求48的本发明中，人们可以通过使用支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目的显示面板，来观看具有输入图像信号分辨率的屏幕。
根据权利要求49，在根据权利要求48的投影设备中，显示驱动单元包括用于形成分图像信号的分辨率转换单元，和用于控制图像偏移单元的第一和第二状态的驱动控制单元。
在根据权利要求49的本发明中，显示驱动单元的分辨率转换单元将一个屏幕的输入图像信号转换为分图像信号，以便适合于显示面板，并且驱动控制单元控制图像偏移单元的状态。
根据权利要求50，在根据权利要求49的投影设备中，显示驱动单元还包括格式转换单元，其如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
在根据权利要求50的本发明中，输入到显示驱动单元的构成一个屏幕的图像信号可被适用到隔行扫描方式的信号。
根据权利要求51，在根据权利要求48的投影设备中，分辨率转换单元通过在构成一个屏幕的图像信号的扫描行的次序被除以n时，对与具有相同余数的扫描行顺序相对应的图像信号进行采样，来形成数目为n的分图像信号。
在根据权利要求52的本发明中构成一个屏幕的图像信号的数据可以借助于分辨率转换单元来划分为数目为n的分图像
根据权利要求52，在根据权利要求49的投影设备中，分辨率转换单元按这样的方式来形成数目为n的分图像信号：将构成一个屏幕的图像信号的基准时钟除以n，并在除以n的时钟的上升沿和下降沿对构成一个屏幕的图像信号进行采样。
在根据权利要求52的本发明中，分辨率转换单元按照另一方法来形成数目为n的分图像。即使按照这样的方法，仍可以形成数目为n的分图像。
根据权利要求53，在根据权利要求48的投影设备中，图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
在根据权利要求53的一个发明中，图像偏移装置包括偏振化转换单元和双折射单元，并执行偏移图像的功能。
根据权利要求54，在根据权利要求53的投影设备中，偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
根据权利要求54的本发明指出，构成图像偏移装置的偏振化转换单元和双折射单元中的每一个的数目均可以是一个或多个。
根据权利要求55，在根据权利要求48的投影单元中，图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求55的本发明涉及其中由传输体和压电陶瓷元件组成图像偏移装置的投影设备，从而执行偏移图像的功能，这与权利要求53不同。
根据权利要求56，在根据权利要求55的投影设备中，可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
在根据权利要求56的本发明中，压电陶瓷元件可以通过控制图像的移动来偏移图像。
本发明的根据权利要求57的投影设备是一种包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，该投影设备包括显示驱动单元，用于将该构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于该显示面板；包括显示面板的图像形成单元，其中图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；光径改变单元，其通过使用数目为n的图像光信号来形成数目为n的分图像的光径改变单元；图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及投影透镜单元，用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在屏幕上。
根据权利要求57的本发明公开了一个实施例，其中支持扫描行数目仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的显示面板是三个透射型LCD，光径改变单元包括X-棱镜，并且图像偏移单元具有偏振化转换单元。从而，形成适合于低分辨率的显示面板的分图像，并将该分图像恰当地投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
本发明的根据权利要求58的投影设备是包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，所述投影设备包括显示驱动单元，用于将构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于显示面板；包括显示面板的图像形成单元，其中所述图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；光径改变单元，其使用数目为n的图像光信号形成数目为n的分图像；图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及投影透镜单元，用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在传输体上，其中所述显示面板是单个DMD面板，所述光径改变单元包括TIR棱镜，并且所述图像偏移单元包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
根据权利要求58的本发明公开了一个实施例，其中支持扫描行数目仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的显示面板是单个DMD面板，光径改变单元包括TIR棱镜，并且图像偏移单元具有传输体和压电陶瓷元件。从而，形成适合于低分辨率的显示面板的分图像，并将该分图像恰当地投射在屏幕上。这使得人们以构成一个屏幕的图像信号的分辨率来观看屏幕。
有益效果
按照根据本发明的投影设备，可以使用支持低分辨率的数字显示面板提供高分辨率的图像。
附图说明
可以根据以下详细说明，更充分地理解本发明的进一步的目的和优点。并结合附图，其中：
图1是根据本发明的可以增加分辨率的投影设备的方框图；
图2是根据本发明的投影设备中包括的显示驱动单元的方框图；
图3是用于解释根据本发明的显示驱动单元的操作的视图；
图4示出根据本发明的显示驱动单元的工作波形；
图5是依据本发明的第一实施例的其中可以增加分辨率的投影设备的方框图；以及
图6和7是依据本发明的第二实施例的其中可以增加分辨率的投影设备的方框图。
具体实施方式
现在将参考附图并结合最佳实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明的可以增加分辨率的投影设备的方框图。
参看图1，本发明的高分辨率投影设备包括图像形成单元100、光径改变单元110、图像偏移单元120、投影透镜单元130和显示驱动单元140。
<图像形成单元>
图像形成单元100包括数字显示面板，该数字显示面板支持比待显示帧的分辨率小的像素数目。优选的是，根据本发明的数字显示面板支持仅为构成一个帧的整体分辨率的1/n(n是自然数)的像素。
在下文中，待显示的一帧被称作整体图像。由数字显示面板形成的图像被称作图像光信号。
例如，如果由根据本发明的投影设备投射的并从而被人眼观看到的整体图像具有1080p的分辨率，则由数字显示面板支持的分辨率是540p。这种数字显示面板的范例可以包括LCD面板、DMD面板和LCoS面板等等。
<光径改变单元>
光径改变单元110对图像形成单元100输出的数目为n的图像光信号中的每一个进行反射，从而依据图像光信号形成数目为n的分图像。这种光径改变单元110可以根据图像形成单元100中包括的面板的类型来进行选择，或者可以省略。
例如，在单个DMD面板被用作图像形成单元100的数字显示面板的情况中，光径改变单元110包括全内反射(TIR)棱镜。如果是单个的LCoS面板被用作数字显示面板，则光径改变单元110包括偏振束分离器(PBS)。如果是三个LCoS面板被用作数字显示面板，则光径改变单元110包括PBS或者X-棱镜。如果是三个透射型LCD被用作数字显示面板，则光径改变单元110包括X-棱镜。最终，如果是透射型的单个LCD被用作数字显示面板，则不需要光径改变单元110。
<图像偏移单元>
图像偏移单元120在第一状态中原样传输光径改变单元110输出的第一分图像，并且在第二状态中，以1/n像素为基础，连续地偏移和传输光径改变单元110输出的第二至第n分图像。
随着顺序地传输第一分图像和第二至第n分图像，显示出分辨率高于分图像本身分辨率的整体图像。
在此，如果n是2，则第一状态是关闭状态，而第二状态是开启状态。如果n是3或更多，则第一状态是关闭状态，而第二状态是其中顺序地偏移剩余的第二至第n分图像的状态。
例如，如果待显示的整体图像分辨率是1080p，则图像形成单元100和光径改变单元110输出具有分辨率540p的第一分图像。此时，如果图像偏移单元120被关闭，则第一分图像穿过该图像偏移单元120，并且随后不经过任何改变地经由投影透镜单元130投射。
然后，图像形成单元100和光径改变单元110输出具有分辨率540p的第二分图像。如果图像偏移单元120被开启，则借助于图像偏移单元120将第二分图像偏移1/2像素，并随后经由投影透镜单元130投射。
如果执行这一过程，在使用关闭的图像偏移单元120投射的第一分图像和使用开启的屏幕偏移单元投射的第二分图像被连续地显示在屏幕上的同时，通过残留图像效应实现了整体图像。例如，当显示540p的第一分图像和540p的第二分图像时，通过残留图像效应形成了1080p的整体图像。
优选的是，由关闭的图像偏移单元120投射的540p的第一分图像对应于1080p的帧中的奇数行。由开启的图像偏移单元120投射的540p的第二分图像对应于由图像偏移单元120偏移的1080p的帧的偶数行。
<显示驱动单元>
显示驱动单元140将外部输入图像信号转换为预定格式的图像信号，并将转换后图像信号转换为数目为n的且分辨率仅为转换后图像信号的分辨率的1/n的分图像信号，从而图像形成单元100形成与数目为n的分图像信号相对应的数目为n的图像光信号。从而，依据数目为n的图像光信号来控制图像偏移单元120的第一状态和第二状态的驱动。
图2是根据本发明的投影设备中包括的显示驱动单元140的方框图。参看图2，显示驱动单元140包括格式转换单元141、分辨率转换单元143和驱动控制单元145。
格式转换单元141将支持隔行扫描方式的分辨率的输入图像信号转换为支持逐行扫描方式的分辨率的图像信号。
分辨率转换单元143在构成逐行扫描方式的分辨率的每一行的序号被除以n时，对与具有相同余数的序号的行相对应的图像信号进行采样，并合并采样的图像信号，以形成数目为n的分图像信号。
例如，如果n＝2，分辨率转换单元143对与构成逐行扫描方式的分辨率的奇数行相对应的图像信号进行采样，然后将图像信号合并为一个，并对与偶数行相对应的图像信号进行采样，然后将图像信号组合为一个。
进一步来讲，在n＝3的情况中，如果构成逐行扫描方式的分辨率的各行的序号被除以3，则余数是0、1或者2。因此，与第一、第四、第七、...行相对应的图像信号被合并成一个，与第二、第五、第八、...行相对应的图像信号被合并成一个，而与第三、第六、第九、...行相对应的图像信号被合并成一个。
驱动控制单元145控制每一格式转换单元141和分辨率转换单元143的操作，并控制图像偏移单元120的第一状态和第二状态的操作。
图3是用于解释依据本发明的显示驱动单元140的操作的视图。此处，n＝2。
参看图3，参引编号310示出隔行扫描方式的分辨率1080i的图像信号通过图2中示出的格式转换单元141转换为逐行扫描方式的分辨率1080p的图像信号的状态。
参引编号320示出1080p的图像信号通过图2中所示的分辨率转换单元143转换为与1080p的图像信号的奇数行相对应的540p的图像信号的状态。
参引编号330示出1080p的图像信号通过图2中示出的分辨率转换单元143转换为与1080p的图像信号的偶数行相对应的540p的图像信号的状态。
参引编号340示出当由图2中的分辨率转换单元143产生的与奇数行相对应的540p的分图像和与偶数行相对应的540p的分图像重叠时显示的1080p的图像。
也就是说，显示驱动单元140的驱动控制单元145关闭图像偏移单元120，同时将对应于奇数行的540p的图像信号施加于图像形成单元100。
然后，与对应于奇数行的540p的图像信号相对应的分图像经由投影透镜单元130投射在屏幕上。
然后，显示驱动单元140的驱动控制单元145开启图像偏移单元120，同时将对应于奇数行的540p的图像信号施加于图像形成单元100。
从而，在与对应于偶数行的540p的图像信号相对应的分图像被偏移1/2像素的同时，它经由投影透镜单元130投射在屏幕上，从而通过残留图像效应形成了完整的1080p的图像。因此，假定每秒在屏幕上投射60帧的图像，则根据本发明的投影设备每秒可以投射120个分图像。
通过这一过程，经由支持540p的分辨率的图像形成单元100形成了具有1080p的分辨率的图像。
图4示出根据本发明的显示驱动单元140的工作波形。
图4(a)和4(b)示出与从图2中的格式转换单元141传输到分辨率转换单元143的1080p的分辨率相对应的基准时钟波形和数据波形。
图4(c)示出与被分辨率转换单元143除以2的540p的分辨率相对应的时钟波形。图4(d)和4(e)分别是与奇数行相对应的数据波形和与偶数行相对应的数据波形。
此处，如图4(c)中所示，分辨率转换单元143通过将与1080p相对应的时钟波形除以2来形成与540p相对应的时钟波形。
其后，分辨率转换单元143在与540p相对应的时钟波形的上升沿对与1080p的分辨率相对应的数据波形进行采样，从而形成与图4(d)中所示的奇数行相对应的数据波形。此外，分辨率转换单元143在与540p相对应的时钟波形的下降沿对与1080p的分辨率相对应的数据波形进行采样，从而形成与图4(e)中所示的偶数行相对应的数据波形。
上述波形是n＝2时的波形。一般来讲，时钟波形被除以n，以形成与仅为整体图像分辨率的1/n的分辨率相对应的时钟波形。
图5是依据本发明的第一实施例的其中可以增加分辨率的投影设备的方框图。
参看图5，在根据本发明的投影设备的第一实施例中，图像形成单元100包括三个LCD，光径改变单元110包括X-棱镜，并且图像偏移单元120包括偏振化转换单元121和双折射单元123。此处，依据本发明的第一实施例的双折射单元123是方解石。
也就是说，已经穿过与R、G、B对应的各透射型LCD面板的光被偏振化偏转设备121转换为S波或者P波。被偏振化偏转设备121转换为S波的光被双折射单元123偏移。被偏振化偏转设备121转换为P波的光原样穿过双折射单元123。
因此，如果显示驱动单元依据显示驱动单元140的分辨率转换单元143形成的与奇数行相对应的540p的数据波形控制LCD面板，则已经穿过LCD面板的光形成一个分图像，同时被X-棱镜反射。
此处，如果显示驱动单元140操作偏振化转换单元121，以便将分图像转换为P波，则双折射单元123传输该被转换为P波的分图像。
其后，如果显示驱动单元140依据由显示驱动单元140的分辨率转换单元143形成的与偶数行相对应的540p的数据波形控制LCD面板，则已经穿过LCD面板的光形成另一个分图像。此处，如果显示驱动单元140的驱动控制单元145操作偏振化转换单元121，以便将分图像转换为S波，则双折射单元123对这一个分图像进行偏移。
此处，由于偏移量是半个像素，所以当两个分图像叠加时形成1080p的图像。
图6和7是依据本发明的第二实施例的其中可以增加分辨率的投影设备的方框图。
参看图6和7，在根据本发明的投影设备的第二实施例中，图像形成单元100包括DMD面板，光径改变单元110包括TIR棱镜，并且图像偏移单元120包括具有附着于两端的压电陶瓷元件127的平板玻璃129。
如图6中所示，在显示驱动单元140经由DMD面板形成与奇数相对应的540p的分图像、同时不对附着于平板玻璃129两端的压电陶瓷元件127施加信号的情况中，平板玻璃变为平行于DMD面板，以致540p的图像所投射于其上的位置返回到它的原始位置。
此外，如图7中所示，在显示驱动单元140经由DMD面板形成与偶数行相对应的540p的分图像、同时对压电陶瓷元件127施加信号的情况中，在压电陶瓷元件127中产生压力。从而，随着平板玻璃和DMD面板的平衡状态被颠覆，分图像偏移。因此，与奇数行相对应的分图像和与偶数行相对应的分图像重叠，以形成1080p的图像。
在上述的第二实施例中，如果n＝2或者n＝3，则显示驱动单元将施加于压电陶瓷元件127的电压量控制为不同，使得数目为n的分图像被顺序地偏移1/n像素。
[工业实用性]
如上所述，本发明可以提供一种包括显示面板的投影设备，该显示面板具有比构成一个屏幕的图像信号的分辨率低的分辨率。
Claims (62)
1.一种将图像信号投射在屏幕上的投影设备，包括：
通过使用输入的图像信号形成图像的图像形成装置；以及
原样传输图像或偏移图像并将偏移后的图像投射在屏幕上的图像偏移装置。
2.根据权利要求1的投影设备中，其中图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
3.根据权利要求2的投影设备中，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
4.根据权利要求1的投影设备中，其中图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
5.根据权利要求4的投影设备，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
6.一种将图像信号投射在屏幕上的投影方法，包括：
通过使用输入的图像信号形成图像的图像形成步骤；以及
原样传输图像或偏移图像、从而将图像投射在屏幕上的图像偏移步骤。
7.根据权利要求6的投影方法，其中图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，该图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
8.根据权利要求7的投影方法，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
9.根据权利要求6的投影方法，其中图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，所述图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
10.根据权利要求9的投影方法，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
11.一种将图像信号投射到屏幕上的投影设备，包括：
分图像形成装置，其对构成一个屏幕的图像信号进行划分，使得该图像信号适合于显示面板的分辨率，从而形成多个分图像；以及
图像偏移装置，其传输或者偏移多个分图像，并将该图像投射在屏幕上。
12.根据权利要求11的投影设备，其中图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
13.根据权利要求12的投影设备，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
14.根据权利要求11的投影设备，其中图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
15.根据权利要求14的投影设备，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
16.根据权利要求11至15中的任何一个的投影设备中，其中图像偏移装置可以被设置在显示面板和屏幕之间的给定位置。
17.一种将图像信号投射到屏幕上的投影方法，包括：
分图像形成步骤，用于对构成一个屏幕的图像信号进行划分，使得该图像信号适合于显示面板的分辨率，从而形成多个分图像；以及
图像偏移步骤，用于传输或者偏移多个分图像，并将该图像投射在屏幕上。
18.根据权利要求17的投影方法，其中图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，该图像偏移装置包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
19.根据权利要求18的投影方法，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
20.根据权利要求17的投影方法，其中图像偏移步骤是由图像偏移装置执行的，所述图像偏移装置包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
21.根据权利要求20的投影方法，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
22.一种将图像投影在屏幕上的投影设备，包括：
显示驱动单元，其将构成一个屏幕的输入图像信号变换为分图像信号，从而使得该图像信号适合于显示面板的分辨率；
包括所述显示面板的图像形成单元，所述图像形成单元将分图像信号转换为图像光信号；
光径改变单元，其使用图像光信号形成分图像；
图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输分图像并在第二状态中偏移分图像；和
投影透镜单元，其将图像偏移单元输出的分图像投射在屏幕上。
23.根据权利要求22的投影设备，其中显示驱动单元包括用于形成分图像信号的分辨率转换单元，和用于控制图像偏移单元的第一和第二状态的驱动控制单元。
24.根据权利要求23的投影设备，其中显示驱动单元还包括格式转换单元，如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则该格式转换单元将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
25.根据权利要求23的投影设备，其中显示驱动单元还包括格式转换单元，如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则该格式转换单元将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
26.根据权利要求25的投影设备中，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
光径改变单元，其使用图像光信号形成分图像；
图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输分图像并在第二状态中偏移分图像；和
投影透镜单元，其将图像偏移单元输出的分图像投射在屏幕上。
23.根据权利要求22的投影设备，其中显示驱动单元包括用于形成分图像信号的分辨率转换单元，和用于控制图像偏移单元的第一和第二状态的驱动控制单元。
24.根据权利要求23的投影设备，其中显示驱动单元还包括格式转换单元，如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则该格式转换单元将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
25.根据权利要求23的投影设备，其中显示驱动单元还包括格式转换单元，如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则该格式转换单元将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
26.根据权利要求25的投影设备中，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
27.根据权利要求22的投影设备，其中图像偏移单元包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
28.根据权利要求27的投影设备，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
29.根据权利要求22的投影设备，其中图像偏移单元被设置在显示面板和光径改变单元之间。
30.根据权利要求22的投影设备，其中图像偏移单元被设置在光径改变单元和投影透镜单元之间。
31.根据权利要求22的投影设备，其中图像偏移单元被设置在投影透镜单元和屏幕之间。
32.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是单个DMD面板，并且光径改变单元包括TIR棱镜。
33.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是单个DMD面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
34.根据权利要求22的投影设备中，其中显示面板是两个DMD面板，并且光径改变单元包括X-棱镜。
35.根据权利要求22的投影设备中，其中显示面板是两个DMD面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
36.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括TIR棱镜。
37.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括二向色镜。
38.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是单个透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括PBS。
39.根据权利要求22的投影设备中，其中显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括X-棱镜。
40.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括二向色镜。
41.根据权利要求22的投影设备，其中显示面板是两个或更多透射型的LCD面板，并且所述光径改变单元包括PBS。
42.根据权利要求22的投影设备，其中所述显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括TIR棱镜。
43.根据权利要求22的投影设备，其中所述显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括二向色镜。
44.根据权利要求22的投影设备，其中所述显示面板是单个LCoS面板，并且光径改变单元包括PBS。
45.根据权利要求22的投影设备中，其中所述显示面板是两个或更多LCoS面板，并且光径改变单元包括X-棱镜。
46.根据权利要求22的投影设备中，其中所述显示面板是两个或者更多LCoS面板，并且光径改变单元是二向色镜。
47.根据权利权利要求22的投影设备，其中所述显示面板是两个或者更多LCoS面板，并且光径改变单元是PBS。
48.一种包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，包括：
显示驱动单元，用于将该构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于该显示面板；
包括显示面板的图像形成单元，其中图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；
光径改变单元，其通过使用数目为n的图像光信号来形成数目为n的分图像；
图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及
投影透镜单元；用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在屏幕上。
49.根据权利要求48的投影设备，其中显示驱动单元包括用于形成分图像信号的分辨率转换单元，和用于控制图像偏移单元的第一和第二状态的驱动控制单元。
50.根据权利要求49的投影设备，其中显示驱动单元还包括格式转换单元，如果构成一个屏幕的图像信号是隔行扫描方式的信号，则该格式转换单元将图像信号转换为逐行扫描方式的信号。
51.根据权利要求48的投影设备，其中分辨率转换单元通过在构成一个屏幕的图像信号的扫描行的次序被除以n时，对与具有相同余数的扫描行序号相对应的图像信号进行采样，来形成数目为n的分图像信号。
52.根据权利要求48的投影设备，其中分辨率转换单元按这样的方式来形成数目为n的分图像信号，即将构成一个屏幕的图像信号的基准时钟除以n，并在除以n的时钟的上升沿和下降沿处对构成一个屏幕的图像信号进行采样。
53.根据权利要求48的投影设备，其中图像偏移单元包括用于将光转换为S波或者P波的偏振化转换单元，以及在S波或者P波中产生双折射的双折射单元。
54.根据权利要求53的投影设备，其中偏振化转换单元和双折射单元在数目上分别为一个或多个。
55.根据权利要求48的投影设备，其中图像偏移单元包括传输体，和连接到该传输体的压电陶瓷元件。
56.根据权利要求55的投影设备，其中可以移动传输体，并且可以通过该移动来传输或者偏移图像。
57.一种包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，包括：
显示驱动单元，用于将该构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于显示面板；
包括显示面板的图像形成单元，其中图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；
光径改变单元，其通过使用数目为n的图像光信号来形成数目为n的分图像；
图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及
投影透镜单元；用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在屏幕上，
其中，所述显示面板是三个透射型的LCD，
所述光径改变单元包括X-棱镜，以及
所述图像偏移单元包括将光转换为S波或P波的偏振化转换单元，以及在S波或P波中进行双折射的双折射单元。
58.一种包括显示面板的投影设备，该显示面板支持仅为构成一个屏幕的图像信号的扫描行数目的1/n的扫描行数目，包括：
显示驱动单元，用于将该构成一个屏幕的图像信号转换为数目为n的分图像信号，使得该图像信号适合于显示面板；
包括显示面板的图像形成单元，其中图像形成单元将数目为n的分图像信号转换为数目为n的图像光信号；
光径改变单元，其通过使用数目为n的图像光信号来形成数目为n的分图像；
图像偏移单元，其在显示驱动单元的控制下，在第一状态中原样传输数目为n的分图像中的第一分图像，在第二状态中偏移数目为n的分图像中的第二至第n分图像；以及
投影透镜单元；用于将图像偏移单元输出的第一至第n分图像投射在屏幕上，
其中，所述显示面板是单个DMD面板，
所述光径改变单元包括TIR棱镜，以及
所述图像偏移单元包括传输体，以及连接到传输体的压电陶瓷元件。
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