專(zhuān)利名稱(chēng)：投影式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投影式顯示裝置(投影機(jī))，本發(fā)明特別涉及一種具有光闌式遮蔽裝置以改善對(duì)比度的投影式顯示裝置。
背景技術(shù)：
廣泛采用投影式顯示裝置，在該投影式顯示裝置中，根據(jù)對(duì)空間光調(diào)制元件施加的電信號(hào)，入射到空間光調(diào)制元件上的光線(xiàn)被空間調(diào)制并被發(fā)出，然后，會(huì)聚并投影發(fā)射的光，以顯示圖像。這種投影式顯示裝置通常具有作為光源的燈和聚光反射鏡，而且還具有照射光學(xué)系統(tǒng)，在該照射光學(xué)系統(tǒng)中，會(huì)聚光源發(fā)射的光，并使它入射到空間光調(diào)制元件上，而利用投影透鏡(lens)，可以使空間光調(diào)制元件發(fā)出的光投影到屏幕或類(lèi)似物上。
目前，代表性的空間光調(diào)制元件是內(nèi)部具有液晶材料的空間光調(diào)制元件，通過(guò)對(duì)液晶施加電場(chǎng)，該空間光調(diào)制元件可以使偏振入射光的振蕩方向旋轉(zhuǎn)(下面稱(chēng)為“液晶型”的)；以及對(duì)每個(gè)像素具有微小運(yùn)動(dòng)反射鏡(minute moveable mirror)的空間光調(diào)制元件，在該空間光調(diào)制元件上，微小運(yùn)動(dòng)反射鏡反射入射光，其中通過(guò)根據(jù)圖像信號(hào)改變微小運(yùn)動(dòng)反射鏡的保持角(retention angle)進(jìn)行空間調(diào)制(下面稱(chēng)為“DMD(數(shù)字微鏡器件)型”的)。
圖1示出液晶型投影式顯示裝置的基本配置(液晶投影機(jī))。光源21對(duì)反射鏡22發(fā)射光。反射鏡22和照射光學(xué)系統(tǒng)23使大量光會(huì)聚在液晶元件(液晶板)25上，該液晶元件25是空間光調(diào)制元件。使會(huì)聚的光入射到偏振器24上，然后，入射到液晶元件25上，以提取在一個(gè)方向偏振的光。然后，將圖像信號(hào)施加到液晶元件25，以便對(duì)偏振器24發(fā)射的并入射到液晶元件25的光進(jìn)行空間調(diào)制，其中偏振方向根據(jù)圖像信號(hào)旋轉(zhuǎn)。離開(kāi)液晶元件25的光入射到檢光器26上，然后，選擇用于投影的光。檢光器26發(fā)出的光入射到投影透鏡27上，然后，被投影，以使圖像顯示在屏幕(未示出)上。
接著，圖2示出DMD型投影式顯示裝置(DMD投影機(jī))的基本配置。光源31對(duì)反射鏡32發(fā)射光。反射鏡32和照射光學(xué)系統(tǒng)33使大量的光會(huì)聚在DMD元件(DMD板(panel)34上，該DMD元件34是空間光調(diào)制元件。對(duì)DMD元件34施加圖像信號(hào)，空間調(diào)制入射光，微小運(yùn)動(dòng)反射鏡的傾角根據(jù)圖像信號(hào)發(fā)生變化，因此光的發(fā)射方向也發(fā)生變化。DMD元件34選擇的光入射到投影透鏡35上，然后，投影到屏幕(未示出)上，以顯示圖像。
然而，通過(guò)將投影式顯示裝置顯示的圖像與其它圖像顯示裝置顯示的圖像進(jìn)行比較，會(huì)注意到投影式顯示裝置顯示的圖像的對(duì)比度低。這里的“對(duì)比度”指在顯示白屏幕時(shí)與顯示黑屏幕時(shí)的亮度比。
如圖1和2所示，即使利用投影式顯示裝置顯示黑屏幕，仍有部分光，但是數(shù)量很少，入射到投影透鏡上。這是因?yàn)楣庠词冀K在工作。
作為一種解決上述缺陷的措施，最近幾年，在投影式顯示裝置的照射光學(xué)系統(tǒng)上或者在投影透鏡上設(shè)置了光闌(例如，請(qǐng)參考第2001-264728號(hào)日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)(第0049段至第0054段以及圖1))。
在設(shè)置了孔徑(aperture)時(shí)可以改善對(duì)比度是因?yàn)橄旅娴脑颉?duì)于液晶投影機(jī)，液晶元件的特性是液晶板表面上的入射角越大，對(duì)比度的降低就越大。因此，在圖1所示的液晶投影機(jī)上，通過(guò)如圖3所示在照射光學(xué)系統(tǒng)23內(nèi)，或者在照射光學(xué)系統(tǒng)23附近設(shè)置光闌41，可以減小光線(xiàn)入射到液晶元件(element)25上的角度，因此可以改善對(duì)比度。
作為一種選擇，通過(guò)如圖4所示在圖1所示液晶投影機(jī)內(nèi)的投影透鏡27上設(shè)置光闌41，以使光闌41阻擋液晶元件25發(fā)出的并以大角度入射到液晶板上的這些光線(xiàn)，可以改善對(duì)比度。
相反，對(duì)于DMD投影機(jī)，如上所述，在顯示黑屏幕時(shí)，使入射到DMD元件上的光不入射到投影透鏡上。然而，因?yàn)镈MD元件是微反射鏡的聚集，所以在各反射鏡之間發(fā)生光散射。因此，有一些光通常不應(yīng)該照射投影透鏡，而實(shí)際上入射到投影透鏡上。為了盡可能防止實(shí)際投影該光，可以在投影透鏡上設(shè)置光闌，以提高對(duì)比度。
如上所述，已經(jīng)存在通過(guò)安裝光闌提高對(duì)比度的傳統(tǒng)投影式顯示裝置。然而，使用光闌也存在不方便，光闌阻擋固定數(shù)量的光(例如，具有固定孔徑形狀的孔徑光闌)，因此在顯示白屏幕時(shí)，亮度降低。
作為一種避免該缺陷的方法，可以使用可變光闌(可以改變要阻擋的光量的光闌)，因此，在打開(kāi)光闌時(shí)以及在阻擋光時(shí)，可以有多個(gè)狀態(tài)。投影圖像對(duì)比度方面的問(wèn)題是因?yàn)橥队碍h(huán)境的亮度產(chǎn)生的。在亮房間內(nèi)，房間亮度(房間照明、陽(yáng)光和類(lèi)似光線(xiàn))使光入射到屏幕上，而與是否存在投影式顯示裝置無(wú)關(guān)。因此，即使顯示黑屏幕，因?yàn)橥獠抗饩€(xiàn)，所以由于該顯示裝置而使黑色部分衰退(fading)也不產(chǎn)生問(wèn)題。白屏幕亮度超過(guò)外部光線(xiàn)是必需的。
相反，如果不存在外部光線(xiàn)，則使黑屏幕衰退變得突出了。另一方面，因?yàn)樵搮^(qū)域暗，所以白屏幕的亮度不如必需的那樣高。這是因?yàn)槿庋壅{(diào)節(jié)適應(yīng)該亮度。
因此，在存在外部光線(xiàn)的環(huán)境下，打開(kāi)光闌，使白色更亮，因此顯示高亮度圖像。相反，在沒(méi)有外部光線(xiàn)的環(huán)境下，關(guān)閉光闌，白色被抑制，因此提高了對(duì)比度。這樣，利用可變光闌，可以在亮度與對(duì)比度之間實(shí)現(xiàn)平衡。
然而，如果這樣打開(kāi)和關(guān)閉光闌，則在打開(kāi)光闌時(shí)與在關(guān)閉光闌時(shí)，空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光的角度分布不同。這是因?yàn)?，如上所述，入射到空間光調(diào)制元件的一部分光和空間光調(diào)制器發(fā)出的一部分光被阻擋，并防止它們到達(dá)屏幕。這意味著對(duì)比度升高，但是因此而產(chǎn)生了下面的問(wèn)題。
在液晶元件上，液晶密封在其內(nèi)的部分(液晶層)的厚度可以不均勻。即使對(duì)液晶板內(nèi)的所有像素施加同樣電平的電壓，因?yàn)樵诓煌瑓^(qū)域內(nèi)，液晶層的厚度不同，所以利用光學(xué)方法，也不能將入射光調(diào)制到同樣的程度。換句話(huà)說(shuō)，在同一個(gè)液晶板上，施加的電壓(V)與透射率(T)的關(guān)系曲線(xiàn)圖根據(jù)有效圖像平面的面積而不同。
在這種情況下，根據(jù)圖像平面的位置，不可能實(shí)現(xiàn)正確的光線(xiàn)調(diào)制，因此在施加的圖像信號(hào)與投影圖像之間存在差別。例如，即使以對(duì)應(yīng)于50％的透射率的電平輸入圖像信號(hào)，也不是圖像平面上的所有位置的透射率均為50％，因此投影圖像上的亮度不均勻。
為了減小這種亮度不均勻性，本申請(qǐng)人在第H11-113019號(hào)日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種技術(shù)，將液晶板的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并分別根據(jù)每個(gè)這種區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性和類(lèi)似特性，對(duì)施加到液晶板的圖像信號(hào)進(jìn)行校正(下面稱(chēng)為“均勻性校正技術(shù)”)。
然而，即使在圖像平面上的同一個(gè)位置，VT曲線(xiàn)也隨著入射到液晶板上的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化。因此，如果因?yàn)榇蜷_(kāi)和關(guān)閉可變光闌而導(dǎo)致從液晶板發(fā)出之后到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化(如果打開(kāi)和關(guān)閉照射光學(xué)系統(tǒng)側(cè)的可變光闌而導(dǎo)致入射到液晶板上的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化，或者打開(kāi)和關(guān)閉投影透鏡側(cè)的可變光闌而導(dǎo)致在入射到液晶板上時(shí)從投影透鏡投影的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化)，則即使在使用這種均勻性校正技術(shù)時(shí)，仍不能實(shí)現(xiàn)適當(dāng)校正，因此投影圖像上的亮度不均勻。
上面對(duì)通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉可變光闌，來(lái)改變液晶板發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布的各種情況進(jìn)行了描述；然而，除了上面的原因，液晶板發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化的原因還包括包括變焦距透鏡、具有可變焦距的投影透鏡的變焦距位置發(fā)生變化的情況；以及液晶投影機(jī)具有可以替換的投影透鏡，而且利用具有不同f數(shù)的透鏡替換該投影透鏡的各種情況。
鑒于上述原因，本發(fā)明的目的是提供一種投影式顯示裝置，即使在空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，該投影式顯示裝置仍可以實(shí)現(xiàn)正確的均勻性校正。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本申請(qǐng)人建議了一種投影式顯示裝置，該投影式顯示裝置包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集光源發(fā)出的光，并照射空間光調(diào)制元件；投影透鏡，用于投影空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；遮蔽裝置，相對(duì)于空間光調(diào)制元件，沿照射光學(xué)系統(tǒng)側(cè)或投影透鏡側(cè)的光路定位，而且它用于改變通過(guò)光(transmitted light)的遮蔽量；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
在這種投影式顯示裝置(本發(fā)明的第一種投影式顯示裝置)中，在具有外部光線(xiàn)的環(huán)境下，可以減少遮蔽裝置的遮蔽量，以使白色變亮，因此可以顯示高亮度圖像，而在沒(méi)有外部光線(xiàn)的環(huán)境下，可以增加遮蔽裝置的遮蔽量，以抑制白色，從而提高對(duì)比度，因此，可以在亮度與對(duì)比度之間實(shí)現(xiàn)平衡。
此外，該投影式顯示裝置還包括圖像信號(hào)校正裝置，用于對(duì)空間光調(diào)制元件的圖像平面分割成的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域根據(jù)遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，對(duì)施加到空間光調(diào)制元件的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。因此，即使對(duì)于空間光調(diào)制元件的圖像平面上同一個(gè)位置的圖像信號(hào)，仍可以根據(jù)遮蔽裝置的遮蔽量的變化，進(jìn)行不同校正。
這樣，即使對(duì)于空間光調(diào)制元件的圖像平面上同一個(gè)位置上的圖像信號(hào)，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行的校正仍根據(jù)遮蔽裝置的遮蔽量的變化而不同；因此，即使因?yàn)檎诒窝b置的遮蔽量發(fā)生變化而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，在該投影式顯示裝置上，最好根據(jù)對(duì)于圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光輸出電平，而且根據(jù)遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行校正。
利用這種手段，即使在空間光調(diào)制元件的特性根據(jù)區(qū)域而不同，而且還根據(jù)入射到該空間光調(diào)制元件的光線(xiàn)的角分布的變化而發(fā)生變化的情況下，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，該投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，而且圖像信號(hào)校正裝置最好根據(jù)遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量參考該存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
因此，與根據(jù)遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量進(jìn)行計(jì)算獲得校正數(shù)據(jù)的情況相比，可以更迅速地根據(jù)遮蔽裝置的遮蔽量的變化，正確進(jìn)行均勻性校正。
接著，本發(fā)明的申請(qǐng)人建議了一種投影式顯示裝置，該投影式顯示裝置包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集光源發(fā)出的光，并照射空間光調(diào)制元件；投影透鏡，包括變焦距透鏡，用于投影空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，然后，對(duì)所分割的區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域根據(jù)投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，對(duì)施加到空間光調(diào)制元件的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
該投影式顯示裝置(本發(fā)明的第二種投影式顯示裝置)包括圖像信號(hào)校正裝置，用于對(duì)空間光調(diào)制元件的圖像平面分割成的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域，根據(jù)包括變焦距透鏡的投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，對(duì)施加到空間光調(diào)制元件的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。因此，根據(jù)投影透鏡的變焦距位置，對(duì)空間光調(diào)制元件的圖像平面上同一個(gè)位置的圖像信號(hào)進(jìn)行不同的校正。
這樣，即使在空間光調(diào)制元件的圖像平面上的同一個(gè)位置，仍可以根據(jù)投影透鏡的變焦距位置，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行不同的校正，因此，即使在因?yàn)橥队巴哥R變焦距位置發(fā)生變化而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化的情況下，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，在該投影式顯示裝置上，最好對(duì)于各區(qū)域，根據(jù)對(duì)于圖像信號(hào)施加電平該區(qū)域上的光輸出電平的特性，而且根據(jù)投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)分割區(qū)域分別進(jìn)行校正。
利用這種手段，即使在空間光調(diào)制元件的特性對(duì)于不同的區(qū)域而不同，而且還根據(jù)入射到該空間光調(diào)制元件的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化的情況下，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，該投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，而且圖像信號(hào)校正裝置最好根據(jù)投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)參考該存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
因此，與根據(jù)投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)計(jì)算校正數(shù)據(jù)相比，可以更迅速地根據(jù)投影透鏡的變焦距位置的變化，正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在一個(gè)例子中，該投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括判定裝置，以判定投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，以便根據(jù)該判定裝置的判定結(jié)果，圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
因此，可以自動(dòng)根據(jù)投影透鏡的變焦距位置，正確進(jìn)行均勻性校正。
接著，本發(fā)明的申請(qǐng)人建議了一種投影式顯示裝置，該投影式顯示裝置包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；以及照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集光源發(fā)出的光，并照射空間光調(diào)制元件；其中多種具有不同f數(shù)的投影透鏡可以代替用于投影空間光調(diào)制元件發(fā)出的光的投影透鏡；而且它進(jìn)一步包括圖像信號(hào)校正裝置，用于將空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，然后，根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，對(duì)送到這些區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域的空間光調(diào)制元件的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
該投影式顯示裝置(本發(fā)明的第三種投影式顯示裝置)包括圖像信號(hào)校正裝置，用于根據(jù)多個(gè)具有不同f數(shù)的投影透鏡中的當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，對(duì)于由空間光調(diào)制元件的圖像平面分割成的多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域，對(duì)送到空間光調(diào)制元件的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。因此，根據(jù)所安裝的投影透鏡的f數(shù)，對(duì)空間光調(diào)制元件的圖像平面上同一個(gè)位置的圖像信號(hào)進(jìn)行不同的校正。
這樣，即使對(duì)于空間光調(diào)制元件的同一個(gè)位置上的圖像信號(hào)，仍可以根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，進(jìn)行不同的校正，因此，即使因?yàn)槔镁哂胁煌琭數(shù)的投影透鏡代替該投影透鏡而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在一個(gè)例子中，在該投影式顯示裝置上，最好根據(jù)對(duì)于圖像信號(hào)施加電平區(qū)域上的光輸出電平(level)的特性，而且根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)區(qū)域分別進(jìn)行校正。
利用這種手段，即使在空間光調(diào)制元件的特性對(duì)于不同的區(qū)域而不同，而且還因?yàn)槿肷涞皆摽臻g光調(diào)制元件的光線(xiàn)的角分布而發(fā)生變化的情況下，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，該投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)多種類(lèi)型的投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，而且圖像信號(hào)校正裝置最好根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)參考該存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
因此，與根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)計(jì)算校正數(shù)據(jù)相比，可以更迅速地根據(jù)替換的投影透鏡，正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在一個(gè)例子中，該投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括判定裝置，以判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，而且最好根據(jù)該判定裝置的判定結(jié)果，圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
利用這種手段，可以自動(dòng)根據(jù)投影透鏡的替換，正確進(jìn)行均勻性校正。
在一個(gè)例子中，在該投影式顯示裝置中，圖像信號(hào)校正裝置最好參考當(dāng)前安裝的投影透鏡具有的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置中的校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
此外，投影式顯示裝置最好進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)用作標(biāo)準(zhǔn)的投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)，而且其中圖像信號(hào)校正裝置參考標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)，而且參考當(dāng)前安裝的投影透鏡具有的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的差別數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)關(guān)于該標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)的差別數(shù)據(jù)，以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
因此，即使在存在多種可替換投影透鏡的情況下，仍可以根據(jù)投影透鏡的替換，正確進(jìn)行均勻性校正，而無(wú)需將大量校正數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)到投影式顯示裝置主單元內(nèi)


圖1示出液晶投影機(jī)的基本配置；圖2示出DMD元件投影機(jī)的基本配置；圖3示出設(shè)置了光闌的傳統(tǒng)液晶投影機(jī)；圖4示出設(shè)置了光闌的傳統(tǒng)液晶投影機(jī)；圖5示出應(yīng)用了本發(fā)明的液晶投影機(jī)的配置例子；圖6是示出圖5所示三維校正單元的配置例子的方框圖；圖7示出應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)液晶投影機(jī)的配置例子；圖8示出圖7所示液晶投影機(jī)的變焦距位置的變化；圖9示出應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)液晶投影機(jī)的配置例子；以及圖10示出圖9所示液晶投影機(jī)的修改例子。
具體實(shí)施例方式
下面利用附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖5示出應(yīng)用了本發(fā)明的液晶投影機(jī)的配置例子；對(duì)與圖1中的單元相同的單元指定同樣的符號(hào)。光源21對(duì)反射鏡22發(fā)射光。利用反射鏡22和照射光學(xué)系統(tǒng)23可以使液晶元件25采集大量的光，該液晶元件25是空間光調(diào)制元件。
可變光闌1位于照射光學(xué)系統(tǒng)23的附近。可變光闌1是可以改變孔徑部分的面積的機(jī)械快門(mén)；利用可變光闌驅(qū)動(dòng)單元2(移位可變光闌1的操作單元的馬達(dá)，以及用于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器或類(lèi)似物)增大或者減小該孔徑部分的面積。
反射鏡22和照射光學(xué)系統(tǒng)23采集的光通過(guò)該可變光闌1，然后，入射到偏振器24上，以提取在一個(gè)方向偏振的光，然后，它入射到液晶元件25上。將圖像信號(hào)施加到液晶元件25，然后，利用根據(jù)圖像信號(hào)旋轉(zhuǎn)的偏振方向，空間調(diào)制偏振器24發(fā)出的并入射到液晶元件25上的光。離開(kāi)液晶元件25的光入射到檢光器(analyzer)26上，然后，選擇要投影的光。檢光器26發(fā)出的光入射到投影透鏡27上，然后，投影到屏幕(未示出)或者類(lèi)似物上，以顯示圖像。
附圖中未示出該液晶投影機(jī)的主單元的操作面板和遙控器上，但是設(shè)置了光闌調(diào)節(jié)按鈕，以執(zhí)行可變光闌1的打開(kāi)操作和關(guān)閉操作(進(jìn)行調(diào)節(jié)以分兩個(gè)階段使孔徑部分增大或者減小)。CPU 6控制液晶投影機(jī)內(nèi)的所有單元；如果利用光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作以打開(kāi)可變光闌1，則控制可變光闌驅(qū)動(dòng)單元2，以使可變光闌1加寬(使孔徑部分的面積增加到最大)，相反，如果利用光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作以關(guān)閉可變光闌1，則控制可變光闌驅(qū)動(dòng)單元2，以使可變光闌1變窄(與最大面積相比，減小孔徑部分的面積)。
白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4校正施加到液晶元件25的圖像信號(hào)。白平衡調(diào)節(jié)單元3調(diào)節(jié)圖像信號(hào)的色溫，盡管該附圖中省略了，但是它包括增益電路，用于調(diào)節(jié)圖像信號(hào)的白色側(cè)的色溫；以及偏置電路，用于調(diào)節(jié)圖像信號(hào)的黑色側(cè)的色溫。伽馬校正單元4對(duì)白平衡調(diào)節(jié)單元3輸出的圖像信號(hào)減小伽馬校正，以調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量，盡管該附圖中省略了，但是設(shè)置了查用表，該查用表存儲(chǔ)與傳統(tǒng)液晶元件的VT曲線(xiàn)特性相反的特性曲線(xiàn)數(shù)據(jù)。
三維校正單元5將液晶元件25的任意像素G(X，Y)上的Z電平圖像信號(hào)的三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4，而且如圖6所示，該三維校正單元5包括水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11、位置塊(position block)識(shí)別處理器12、坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元13、位置計(jì)算處理器14、三維內(nèi)插處理器15以及校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16。
水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11是在將校正處理的像素(信號(hào))看作顯示屏幕上的位置時(shí)，即，在將顯示屏幕看作平面時(shí)，用于識(shí)別像素的平面坐標(biāo)(X，Y)的計(jì)數(shù)器；與水平同步信號(hào)Hsync同步，零復(fù)位該水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11輸出的水平位置坐標(biāo)X，而且該水平位置坐標(biāo)X根據(jù)每個(gè)時(shí)鐘信號(hào)CLK遞增，以用作表示像素的水平方向位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。與垂直同步信號(hào)Vsync同步，零復(fù)位該水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11輸出的垂直位置坐標(biāo)Y，而且該垂直位置坐標(biāo)Y根據(jù)每個(gè)水平同步信號(hào)Hsync遞增，以用作表示垂直方向像素位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。時(shí)鐘信號(hào)CLK與時(shí)間軸的變化同步，而且通常被稱(chēng)為點(diǎn)時(shí)鐘(dotclock)。
坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元13設(shè)置寄存器，以存儲(chǔ)校正中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)(液晶元件25的圖像平面上用于校正的中心點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù))Xc，Yc；校正范圍坐標(biāo)數(shù)據(jù)(液晶元件25的圖像平面上需要進(jìn)行校正的范圍的各頂點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù))X1，X2，Y1，Y2；以及在其上進(jìn)行校正的圖像信號(hào)電平范圍的數(shù)據(jù)Z1，Z2。當(dāng)在工廠進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，或者在類(lèi)似的時(shí)候，該寄存器存儲(chǔ)事先從外部裝置輸入的校正中心坐標(biāo)數(shù)據(jù)和校正范圍坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11將像素G(X，Y)的坐標(biāo)X，Y送到位置塊識(shí)別處理器12，然后，提供存儲(chǔ)在坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元13內(nèi)的數(shù)據(jù)；而且將需要進(jìn)行校正的范圍進(jìn)一步劃分為多個(gè)位置塊。
根據(jù)水平/垂直同步計(jì)數(shù)器11提供的像素G(X，Y)的坐標(biāo)X，Y，存儲(chǔ)在坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元13內(nèi)的數(shù)據(jù)以及位置塊識(shí)別處理器12提供的用于識(shí)別位置塊的后綴n，位置計(jì)算處理器14判定像素G(X，Y)所在的地址和所在的位置塊，然后，作為地址數(shù)據(jù)Xb,Yb輸出判定結(jié)果。校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16設(shè)置寄存器，以存儲(chǔ)校正中心坐標(biāo)Gc的校正數(shù)據(jù)Cc(Xc,Yc,Zc)以及類(lèi)似數(shù)據(jù)。
根據(jù)位置計(jì)算處理器14輸出的地址數(shù)據(jù)Xb,Yb和存儲(chǔ)在坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc，三維內(nèi)插處理器15內(nèi)插在任意坐標(biāo)G(X，Y)的Z電平(level)施加圖像信號(hào)的輸出電平，以產(chǎn)生三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。將該三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4。
本申請(qǐng)人提交的第11-113019號(hào)日本公開(kāi)專(zhuān)利申請(qǐng)描述了白平衡調(diào)節(jié)單元3、伽馬校正單元4以及三維校正單元5的詳細(xì)配置和操作；利用這些單元，將液晶元件25的圖像平面劃分為多個(gè)區(qū)域，然后，根據(jù)每個(gè)區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性和圖像信號(hào)的電平，可以對(duì)施加到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)。
然而，如圖6所示，在三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)設(shè)置兩個(gè)用于存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)Cc的寄存器寄存器17，用于存儲(chǔ)在打開(kāi)可變光闌1時(shí)使用的校正數(shù)據(jù)Cc；以及寄存器18，用于存儲(chǔ)在關(guān)閉可變光闌1時(shí)使用的校正數(shù)據(jù)Cc。
當(dāng)在工廠調(diào)節(jié)液晶投影機(jī)時(shí)，分別測(cè)量可變光闌1被打開(kāi)時(shí)的投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性以及可變光闌1被關(guān)閉時(shí)的投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性；將用于補(bǔ)償可變光闌1被打開(kāi)時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性，對(duì)應(yīng)于可變光闌1處于打開(kāi)狀態(tài)下入射到液晶元件25的光的角分布)存儲(chǔ)到寄存器17內(nèi)；而將用于補(bǔ)償可變光闌1被關(guān)閉時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性，對(duì)應(yīng)于可變光闌1處于關(guān)閉狀態(tài)下入射到液晶元件25的光的角分布)存儲(chǔ)到寄存器18內(nèi)。
如果利用上述光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作以打開(kāi)可變光闌1，則CPU 6控制三維校正單元5，并使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17、18中的寄存器17上的內(nèi)插數(shù)據(jù)Cc；相反，如果利用上述光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作以關(guān)閉可變光闌1，則CPU 6控制三維校正單元5，并使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17、18中的寄存器18上的內(nèi)插數(shù)據(jù)Cc。
接著，說(shuō)明液晶投影機(jī)的操作過(guò)程。
當(dāng)在具有外部光線(xiàn)的環(huán)境下使用液晶投影機(jī)時(shí)，用戶(hù)利用上述光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作，以打開(kāi)可變光闌1。在CPU 6的控制下，最大化可變光闌1的孔徑部分的面積，以減小可變光闌1的遮蔽量，使白色更亮，因此可以顯示高亮度圖像。
相反，當(dāng)在沒(méi)有外部光線(xiàn)的環(huán)境下使用液晶投影機(jī)時(shí)，用戶(hù)利用上述光闌調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作，以關(guān)閉可變光闌1。在CPU 6的控制下，減小可變光闌1的孔徑部分的面積，以增大可變光闌1的遮蔽量，抑制白色，因此提高對(duì)比度。利用這種手段，在亮度與對(duì)比度之間實(shí)現(xiàn)平衡。
在打開(kāi)可變光闌1時(shí)，將三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4，在CPU 6的控制下，根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于補(bǔ)償可變光闌1被打開(kāi)時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù))，獲得該三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。利用該手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)施加到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)可變光闌1被打開(kāi)時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
相反，在關(guān)閉可變光闌1時(shí)，將三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4，在CPU 6的控制下，根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器18內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于補(bǔ)償可變光闌1被關(guān)閉時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù))，獲得該三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。利用該手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)送到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)可變光闌1被關(guān)閉時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，通過(guò)即使對(duì)于液晶投影機(jī)的液晶元件25的圖像平面上同一個(gè)位置的同樣電平，仍根據(jù)可變光闌1是被打開(kāi)還是被關(guān)閉對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行不同的校正，即使在液晶元件25發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以根據(jù)可變光闌1的打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)設(shè)置寄存器17和18，用于存儲(chǔ)兩組校正數(shù)據(jù)Cc，這兩組校正數(shù)據(jù)Cc分別對(duì)應(yīng)于根據(jù)可變光闌1是被打開(kāi)還是被關(guān)閉液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域的特性，因此，與根據(jù)可變光闌1當(dāng)前的打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)計(jì)算校正數(shù)據(jù)Cc的情況相比，可以更迅速地根據(jù)可變光闌1的打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)正確進(jìn)行均勻性校正。
接著，圖7示出應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)液晶投影機(jī)的配置例子，對(duì)與圖1中的單元相同的單元指定同樣的符號(hào)。該液晶投影機(jī)未設(shè)置可變光闌，但是它具有投影透鏡28，該投影透鏡28包括其f數(shù)在1.85至2.2之間的變焦距透鏡。
盡管該圖中未示出，但是該液晶投影機(jī)的操作面板或遙控器設(shè)置了變焦距調(diào)節(jié)按鈕，用于進(jìn)行操作以調(diào)節(jié)投影透鏡28的變焦距位置。根據(jù)該變焦距調(diào)節(jié)按鈕的操作，CPU 6控制投影透鏡28的變焦距位置。
在圖7中，示出了投影透鏡28的變焦距位置位于廣角(broadangle)端的狀態(tài)(f數(shù)是1.85的狀態(tài))。圖8示出投影透鏡28的變焦距位置位于遠(yuǎn)攝端的狀態(tài)(f數(shù)是2.2的狀態(tài))(在圖8中，省略了白平衡調(diào)節(jié)單元3、伽馬校正單元4、三維校正單元5以及CPU 6)。此外，正如所示的那樣，液晶元件25發(fā)出的并到達(dá)該屏幕的光的角分布根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置的變化而變化。
當(dāng)在工廠調(diào)節(jié)液晶投影機(jī)時(shí)，分別測(cè)量投影透鏡28的變焦距位置在廣角端狀態(tài)(圖7所示狀態(tài))下的投影圖像上的顏色不均勻性和亮度不均勻性以及投影透鏡28的變焦距位置在遠(yuǎn)攝端狀態(tài)(圖8所示狀態(tài))下的投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性；將用于補(bǔ)償投影透鏡28的變焦距位置位于廣角端時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域上的VT曲線(xiàn)特性，對(duì)應(yīng)于在投影透鏡28的變焦距位置在廣角端的狀態(tài)下，當(dāng)投影透鏡28投影的光線(xiàn)入射到液晶元件25上時(shí)的入射角分布)存儲(chǔ)到三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17(圖6)內(nèi)；而將用于補(bǔ)償投影透鏡28的變焦距位置位于遠(yuǎn)攝端時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域上的VT曲線(xiàn)特性，對(duì)應(yīng)于在投影透鏡28的變焦距位置在遠(yuǎn)攝端的狀態(tài)下，當(dāng)投影透鏡28投影的光線(xiàn)入射到液晶元件25上時(shí)的入射角分布)存儲(chǔ)到寄存器18內(nèi)。
當(dāng)利用上述變焦距調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作，以將投影透鏡28的變焦距位置移動(dòng)到廣角端時(shí)，CPU 6控制三維校正單元5，以使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17和18中的寄存器17上的校正數(shù)據(jù)Cc；相反，當(dāng)利用上述變焦距調(diào)節(jié)按鈕進(jìn)行操作，以將投影透鏡28的變焦距位置移動(dòng)到遠(yuǎn)攝端時(shí)，CPU 6控制三維校正單元5，以使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17和18中的寄存器18上的校正數(shù)據(jù)Cc。
除了上述內(nèi)容之外，該液晶投影機(jī)的配置與圖5所示的液晶投影機(jī)的配置相同。
接著，說(shuō)明該液晶投影機(jī)的操作過(guò)程。
在用戶(hù)操作上述變焦距調(diào)節(jié)按鈕時(shí)，在CPU 6的控制下，調(diào)節(jié)投影透鏡28的變焦距位置。
當(dāng)在CPU 6的控制下，將變焦距透鏡28的變焦距位置調(diào)節(jié)到廣角端時(shí)，將根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于對(duì)投影透鏡28的變焦距位置處于廣角端狀態(tài)下的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù))獲得的三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4。利用這種手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)送到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)投影透鏡28的變焦距位置處于廣角端狀態(tài)下的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
相反，當(dāng)在CPU 6的控制下，將變焦距透鏡28的變焦距位置調(diào)節(jié)到遠(yuǎn)攝端時(shí)，將根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器18內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于對(duì)投影透鏡28的變焦距位置處于遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù))獲得的三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4。利用這種手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)送到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)投影透鏡28的變焦距位置處于遠(yuǎn)攝端狀態(tài)下的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，通過(guò)即使對(duì)于液晶元件25的圖像平面上同一個(gè)位置的同樣電平，仍根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行不同的校正，即使在因?yàn)橥队巴哥R28的變焦距位置，而使液晶元件25發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在三維校正單元5的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)設(shè)置寄存器17和18，以根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域的特性的兩組校正數(shù)據(jù)Cc；因此，與根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置計(jì)算校正數(shù)據(jù)Cc時(shí)相比，可以更迅速地根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置，正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，CPU 6可以判定投影透鏡28的當(dāng)前變焦距位置，然后，根據(jù)判定結(jié)果，根據(jù)投影透鏡28的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，進(jìn)行校正，因此，根據(jù)投影透鏡28的變焦距位置的變化，自動(dòng)正確進(jìn)行均勻性校正。
接著，圖9示出應(yīng)用了本發(fā)明的另一個(gè)液晶投影機(jī)的配置例子；對(duì)與圖1、5和6中的單元相同的單元指定同樣的符號(hào)。該液晶投影機(jī)未設(shè)置可變光闌，但是作為投影透鏡，可以利用f數(shù)為1.85和2.2的兩個(gè)投影透鏡代替。液晶元件25發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光的角分布根據(jù)所安裝的投影透鏡的f數(shù)發(fā)生變化。
作為安裝在該液晶投影機(jī)內(nèi)的投影透鏡，使用設(shè)置了f數(shù)(number)通知單元29a的透鏡，在該圖中利用投影透鏡29表示該透鏡。f數(shù)通知單元29a將其f數(shù)(1.85或2.2)通知液晶投影機(jī)的CPU6；通過(guò)將投影透鏡29安裝在液晶投影機(jī)上，將表示f數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與CPU 6相連的存儲(chǔ)器(例如，ROM)內(nèi)。通過(guò)從該存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)，CPU 6確定所安裝的投影透鏡的f數(shù)。(在另一個(gè)例子中，f數(shù)通知單元29a包括根據(jù)f數(shù)是1.85還是2.2，設(shè)置在投影透鏡29的不同位置的凸起，而且在安裝投影透鏡29時(shí)，該液晶投影機(jī)設(shè)置用于檢測(cè)該凸起的位置的裝置；因此，利用該檢測(cè)結(jié)果，CPU 6確定投影透鏡29的f數(shù)。)當(dāng)在工廠調(diào)節(jié)液晶投影機(jī)時(shí)，測(cè)量安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性以及安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)投影圖像的顏色不均勻性和亮度不均勻性；將用于補(bǔ)償安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)當(dāng)在安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)該投影透鏡投影的光入射到液晶元件25上時(shí)的入射角分布，而且根據(jù)液晶元件25的圖像平面的不同區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性)存儲(chǔ)到三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17(圖6)內(nèi)；而將用于補(bǔ)償安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù)Cc(根據(jù)當(dāng)在安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)該投影透鏡投影的光入射到液晶元件25上時(shí)的入射角分布，而且根據(jù)液晶元件25的圖像平面的不同區(qū)域的VT曲線(xiàn)特性)存儲(chǔ)到寄存器18內(nèi)。
當(dāng)利用所安裝的投影透鏡29的f數(shù)通知單元29a，判定投影透鏡29的f數(shù)為1.85時(shí)，CPU 6控制三維校正單元5，以使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17和18中的寄存器17上的校正數(shù)據(jù)Cc；相反，當(dāng)利用所安裝的投影透鏡29的f數(shù)通知單元29a，判定投影透鏡29的f數(shù)為2.2時(shí)，CPU 6控制三維校正單元5，以使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17和18中的寄存器18上的校正數(shù)據(jù)Cc。
該液晶投影機(jī)的其它配置與圖5所示的液晶投影機(jī)的配置相同。
接著，說(shuō)明該液晶投影機(jī)的操作過(guò)程。
在用戶(hù)將f數(shù)為1.85的投影透鏡29安裝到液晶投影機(jī)上時(shí)，CPU6利用f數(shù)通知單元29a判定所安裝的投影透鏡的f數(shù)為1.85。然后，在CPU 6的控制下，將三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4，根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于補(bǔ)償在安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù))，獲得該三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。利用該手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)送到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
相反，在用戶(hù)將f數(shù)為2.2的投影透鏡29安裝到液晶投影機(jī)上時(shí)，CPU 6利用f數(shù)通知單元29a判定所安裝的投影透鏡的f數(shù)為2.2。然后，在CPU 6的控制下，將三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)從三維校正單元5送到白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4，根據(jù)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于補(bǔ)償在安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性的校正數(shù)據(jù))，獲得該三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。利用該手段，在白平衡調(diào)節(jié)單元3和伽馬校正單元4內(nèi)對(duì)送到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行均勻性校正(白平衡調(diào)節(jié)和伽馬校正)，以對(duì)安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償。
因此，通過(guò)即使對(duì)于液晶元件25的圖像平面上同一位置和同一電平的圖像信號(hào)，仍根據(jù)所安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行不同的校正，即使在因?yàn)樗惭b的投影透鏡的f數(shù)，而使液晶元件25發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，在三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)設(shè)置寄存器17和18，以根據(jù)可替換投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)液晶元件25的圖像平面的每個(gè)區(qū)域的特性的兩組校正數(shù)據(jù)Cc；因此，與根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的變焦距位置進(jìn)行計(jì)算確定校正數(shù)據(jù)Cc時(shí)相比，可以更迅速地根據(jù)所安裝的投影透鏡的f數(shù)，正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，CPU 6判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，然后，根據(jù)判定結(jié)果，根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，進(jìn)行校正；因此，可以根據(jù)所安裝的投影透鏡的f數(shù)自動(dòng)正確進(jìn)行均勻性校正。
接著，圖10示出圖9所示液晶投影機(jī)的配置的修改例子；對(duì)與圖1、5、6和9中的單元相同的單元指定同樣的符號(hào)。對(duì)該圖所示的f數(shù)為2.2而且被用作安裝在該液晶投影機(jī)上的投影透鏡的投影透鏡30設(shè)置差別數(shù)據(jù)(differential data)存儲(chǔ)單元30a(作為f數(shù)為1.85的投影透鏡，采用未設(shè)置差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a的普通投影透鏡。)以這樣的方式配置差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a，以致在將投影透鏡30安裝到液晶投影機(jī)上時(shí)，將是存儲(chǔ)在三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器18(圖6)內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于對(duì)安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù))與存儲(chǔ)在三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器17(圖6)內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc(用于對(duì)安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù))的差值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到與CPU 6相連的存儲(chǔ)器(例如ROM)內(nèi)。
盡管未示出，但是，在該例子中，僅對(duì)三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16設(shè)置一個(gè)寄存器(等效于圖6中的寄存器17)，它用于存儲(chǔ)對(duì)安裝其f數(shù)為1.85的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù)Cc；而不設(shè)置用于存儲(chǔ)對(duì)安裝其f數(shù)為2.2的投影透鏡時(shí)的顏色不均勻性和亮度不均勻性進(jìn)行補(bǔ)償?shù)男Ｕ龜?shù)據(jù)Cc的寄存器(等效于圖6中的寄存器18)。
當(dāng)在所安裝的投影透鏡上不存在差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a時(shí)(當(dāng)所安裝的投影透鏡的f數(shù)為1.85時(shí))，CPU 6使三維內(nèi)插處理器15參考校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc，然后，根據(jù)該校正數(shù)據(jù)Cc，使三維校正單元5準(zhǔn)備三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。
相反，當(dāng)在所安裝的投影透鏡上存在差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a時(shí)(當(dāng)所安裝的投影透鏡的f數(shù)為2.2時(shí))，從該差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a內(nèi)讀取差別數(shù)據(jù)，然后，CPU 6使三維內(nèi)插處理器15參考該差別數(shù)據(jù)和校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16的寄存器內(nèi)的校正數(shù)據(jù)Cc，然后，根據(jù)通過(guò)使校正數(shù)據(jù)Cc減該差別數(shù)據(jù)獲得的數(shù)據(jù)，使三維校正單元5準(zhǔn)備三維內(nèi)插數(shù)據(jù)C(X，Y，Z)。
該液晶投影機(jī)的其它配置與圖9所示例子的配置相同。
在該例子中，僅將對(duì)應(yīng)于作為標(biāo)準(zhǔn)的f數(shù)(f數(shù)為1.85)的投影透鏡的校正數(shù)據(jù)Cc存儲(chǔ)到三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)就足夠了。因此，除了完全獲得與圖9所示例子相同優(yōu)點(diǎn)的結(jié)果外，即使在存在多種類(lèi)型的可替換投影透鏡時(shí)(在此，只有f數(shù)為1.85和2.2的兩種類(lèi)型的投影透鏡，但是可以適應(yīng)3種或者更多種類(lèi)型的投影透鏡)，仍可以對(duì)應(yīng)于替換的投影透鏡，正確進(jìn)行均勻性校正，而無(wú)需將大量校正數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)到液晶投影機(jī)主單元的三維校正單元5的校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16內(nèi)。
除了f數(shù)之外，還可以將投影透鏡特有的光學(xué)特性，像例如包括用于校正因?yàn)橥队巴哥R的視場(chǎng)角引起的光量分布的差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到投影透鏡的差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元30a內(nèi)。因此，根據(jù)各可替換投影透鏡的光學(xué)特性，液晶投影機(jī)主單元可以正確進(jìn)行均勻性校正。
在上述例子中，采用將差別數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到可替換投影透鏡的存儲(chǔ)裝置內(nèi)的配置；但是還可以利用投影透鏡的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于各投影透鏡的校正數(shù)據(jù)，而且根據(jù)該校正數(shù)據(jù)，可以采用其中液晶投影機(jī)主單元可以根據(jù)替換的投影透鏡正確進(jìn)行均勻性校正的各種配置。
在上面的各例子中，分別描述了設(shè)置了可變光闌的液晶投影機(jī)、具有包括變焦距透鏡的投影透鏡的液晶投影機(jī)以及具有可替換變焦距透鏡的液晶投影機(jī)。然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用于設(shè)置了可變光闌，而且還具有包括變焦距透鏡的投影透鏡的液晶投影機(jī)，而且還可以應(yīng)用于具有可變光闌而且還具有可替換變焦距透鏡的液晶投影機(jī)(根據(jù)可變光闌的當(dāng)前打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)與當(dāng)前變焦距位置的組合，正確進(jìn)行均勻性校正，或者根據(jù)可變光闌的當(dāng)前打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)與當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)的組合，正確進(jìn)行均勻性校正)。
此外，在上面的例子中，根據(jù)可變光闌1的兩個(gè)階段，即，打開(kāi)狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)，對(duì)施加到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行校正(將孔徑部分面積分兩階段調(diào)節(jié)到大或小)。然而，在另一個(gè)例子中，可以根據(jù)可變光闌1的打開(kāi)狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)的3個(gè)或者更多個(gè)階段，對(duì)施加到液晶元件25的圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
在上面的例子中，本發(fā)明應(yīng)用于液晶投影機(jī)；然而，本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它投影式顯示裝置。例如，在提供具有可變光闌的DMD投影機(jī)時(shí)，可以將可變光闌設(shè)置在投影透鏡內(nèi)。
在上面圖5所示的例子中，可變光闌1(機(jī)械快門(mén))用作遮蔽裝置。然而，在其它例子中，可以將由透射液晶元件構(gòu)成的液晶快門(mén)用作遮蔽裝置。
此外，本發(fā)明并不局限于上面的例子，當(dāng)然，只要不偏離本發(fā)明的主題，可以采用各種其它配置。
如上所述，利用本發(fā)明的第一種投影式顯示裝置，在具有外部光線(xiàn)的環(huán)境下，可以減少遮蔽裝置的遮蔽量，以使白色更亮，并因此顯示高亮度圖像，而在沒(méi)有外部光線(xiàn)的環(huán)境下，可以提高遮蔽裝置的遮蔽量，以抑制白色，并因此而增強(qiáng)對(duì)比度，有益效果是可以在亮度與對(duì)比度之間實(shí)現(xiàn)平衡。
此外，盡管在亮度與對(duì)比度之間保持平衡，但是仍具有有益效果，即，即使在因?yàn)檎诒窝b置的遮蔽量發(fā)生變化，而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，即使當(dāng)對(duì)空間光調(diào)制元件的不同區(qū)域，對(duì)于圖像信號(hào)施加電平，空間光調(diào)制元件發(fā)出的光線(xiàn)的輸出電平特性不同，而且還因?yàn)槿肷涞娇臻g光調(diào)制元件上的光線(xiàn)的角分布而發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
然后，又一個(gè)有益效果是，根據(jù)本發(fā)明的第二種投影式顯示裝置，即使在因?yàn)橥队巴哥R的變焦距位置發(fā)生變化而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果是，即使當(dāng)對(duì)空間光調(diào)制元件的不同區(qū)域，對(duì)于圖像信號(hào)施加電平，空間光調(diào)制元件發(fā)出的光線(xiàn)的輸出電平特性不同，而且還因?yàn)槿肷涞娇臻g光調(diào)制元件上的光線(xiàn)的角分布而發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
有益效果還有，與利用計(jì)算確定對(duì)應(yīng)于投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的校正數(shù)據(jù)時(shí)相比，可以更迅速地根據(jù)投影透鏡的變焦距位置正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，可以自動(dòng)根據(jù)投影透鏡的變焦距位置正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三種投影式顯示裝置，有益效果是，即使在因?yàn)槔镁哂胁煌琭數(shù)的投影透鏡替換投影透鏡，而導(dǎo)致空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，即使當(dāng)對(duì)空間光調(diào)制元件的不同區(qū)域，對(duì)于圖像信號(hào)施加電平，空間光調(diào)制元件發(fā)出的光線(xiàn)的輸出電平特性不同，而且還因?yàn)槿肷涞娇臻g光調(diào)制元件上的光線(xiàn)的角分布而發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，與根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，利用計(jì)算確定校正數(shù)據(jù)時(shí)相比，可以更迅速地根據(jù)替換的投影透鏡正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，可以自動(dòng)根據(jù)替換的投影透鏡正確進(jìn)行均勻性校正。
此外，有益效果還有，即使在存在大量可替換投影透鏡時(shí)，仍可以根據(jù)替換的投影透鏡，正確進(jìn)行均勻性校正，而無(wú)需將大量校正數(shù)據(jù)組存儲(chǔ)到投影式顯示裝置主單元中。
(按照條約第19條的修改)1、一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；投影透鏡，用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；遮蔽裝置，相對(duì)于所述空間光調(diào)制元件，沿所述照射光學(xué)系統(tǒng)側(cè)或所述投影透鏡側(cè)的光路定位，而且它用于改變通過(guò)光的遮蔽量；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，以對(duì)根據(jù)所述圖像平面上的位置發(fā)生變化的、所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光輸出進(jìn)行補(bǔ)償。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，以及根據(jù)遮蔽量變化的、對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光的輸出電平特性，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括
存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
6、根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
7、一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；投影透鏡，用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，以對(duì)根據(jù)所述圖像平面上的位置發(fā)生變化的、所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光輸出進(jìn)行補(bǔ)償。
9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，以及根據(jù)f數(shù)變化的、對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光的輸出電平特性，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括
存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
11、根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
12、根據(jù)權(quán)利要求8所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
13、根據(jù)權(quán)利要求9所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
14、根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
15、一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；以及照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；其中多種具有不同f數(shù)的投影透鏡可以代替用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光的投影透鏡；而且進(jìn)一步包括圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正，以對(duì)根據(jù)所述圖像平面上的位置發(fā)生變化的、所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光輸出進(jìn)行補(bǔ)償。
16、根據(jù)權(quán)利要求15所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域上的光的輸出電平特性，而且根據(jù)所述當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
17、根據(jù)權(quán)利要求15所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述多種類(lèi)型的投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
18、根據(jù)權(quán)利要求15所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
19、根據(jù)權(quán)利要求16所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
20、根據(jù)權(quán)利要求17所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
21、根據(jù)權(quán)利要求15所述的投影式顯示裝置，其中參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡中的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于投影透鏡的各校正。
22、根據(jù)權(quán)利要求16所述的投影式顯示裝置，其中參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡中的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于投影透鏡的各校正。
23、根據(jù)權(quán)利要求15所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)，其中參考所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)并參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡中的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的差別數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)關(guān)于所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)的差別數(shù)據(jù)，以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于投影透鏡的各校正。
24、根據(jù)權(quán)利要求16所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)，其中參考所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)并參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡中的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的差別數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)關(guān)于所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)的差別數(shù)據(jù)，以進(jìn)行對(duì)應(yīng)于投影透鏡的各校正。
權(quán)利要求
1.一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；投影透鏡，用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；遮蔽裝置，相對(duì)于所述空間光調(diào)制元件，沿所述照射光學(xué)系統(tǒng)側(cè)或所述投影透鏡側(cè)的光路定位，而且它用于改變通過(guò)光的遮蔽量；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，并對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中每個(gè)區(qū)域根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光的輸出電平特性，而且根據(jù)所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述遮蔽裝置的遮蔽量，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述遮蔽裝置的當(dāng)前遮蔽量，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
5.一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；投影透鏡，用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光；以及圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，然后，對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，對(duì)施加到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光的輸出電平特性，而且根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)所述投影透鏡的當(dāng)前變焦距位置的f數(shù)進(jìn)行校正。
12.一種投影式顯示裝置，包括光源；空間光調(diào)制元件，用于根據(jù)所施加的圖像信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出調(diào)制光；以及照射光學(xué)系統(tǒng)，用于聚集所述光源發(fā)出的光，并照射所述空間光調(diào)制元件；其中多種具有不同f數(shù)的投影透鏡可以代替用于投影所述空間光調(diào)制元件發(fā)出的光的投影透鏡；而且進(jìn)一步包括圖像信號(hào)校正裝置，用于將所述空間光調(diào)制元件的圖像平面分割為多個(gè)區(qū)域，然后，對(duì)所述多個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，對(duì)送到所述空間光調(diào)制元件的所述圖像信號(hào)進(jìn)行校正。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影式顯示裝置，其中根據(jù)對(duì)于所述圖像信號(hào)的施加電平每個(gè)區(qū)域的光的輸出電平特性，而且根據(jù)所述當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置對(duì)每個(gè)所述區(qū)域進(jìn)行校正。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述多種類(lèi)型的投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述多種類(lèi)型的投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)多個(gè)校正數(shù)據(jù)組，其中根據(jù)所述存儲(chǔ)裝置內(nèi)的當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，所述圖像信號(hào)校正裝置參考校正數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括判定裝置，用于判定當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)，其中根據(jù)所述判定裝置的判定結(jié)果，所述圖像信號(hào)校正裝置根據(jù)當(dāng)前安裝的投影透鏡的f數(shù)進(jìn)行校正。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影式顯示裝置，其中參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡上的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影式顯示裝置，其中參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡上的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的校正數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)校正數(shù)據(jù)以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)，其中參考所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)并參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡上的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的差別數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)關(guān)于所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)的差別數(shù)據(jù)，以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影式顯示裝置，進(jìn)一步包括標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)投影透鏡的f數(shù)，存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)，其中參考所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)并參考包括在所述當(dāng)前安裝的投影透鏡上的各校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置內(nèi)的差別數(shù)據(jù)，所述圖像信號(hào)校正裝置進(jìn)行校正，該校正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)關(guān)于所述標(biāo)準(zhǔn)校正數(shù)據(jù)的差別數(shù)據(jù)，以對(duì)應(yīng)于投影透鏡進(jìn)行各校正。
全文摘要
一種投影式顯示裝置包括光源(21)；空間光調(diào)制元件(25)，用于根據(jù)所施加的視頻信號(hào)調(diào)制入射光并發(fā)出該光；照射光學(xué)系統(tǒng)(23)，用于采集光源(21)發(fā)出的光，并照射空間光調(diào)制元件(25)；投影透鏡(27)，用于投影空間光調(diào)制元件(25)發(fā)出的光；用于空間光調(diào)制元件(25)的遮蔽裝置(1)，沿照射光學(xué)系統(tǒng)(23)側(cè)或投影透鏡(27)側(cè)的光路定位，以改變通過(guò)光的光遮蔽量；以及圖像信號(hào)校正裝置(3，4，5，6)，用于對(duì)空間光調(diào)制元件(25)的圖像平面分割成的每個(gè)區(qū)域根據(jù)光遮蔽裝置(1)的當(dāng)前光遮蔽量，對(duì)施加到空間光調(diào)制元件(25)的視頻信號(hào)進(jìn)行校正。因此，即使在空間光調(diào)制元件發(fā)出的并到達(dá)屏幕的光線(xiàn)的角分布發(fā)生變化時(shí)，仍可以正確進(jìn)行均勻性校正。
文檔編號(hào)G03B37/00GK1701269SQ200480000768
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者佐藤能久 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社