本發(fā)明總體上涉及投影裝置，且尤其涉及在平視顯示器設(shè)備等中使用的投影裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的投影裝置通過掃描激光進(jìn)行圖像投影(例如，參見專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1公開了一種技術(shù)，借助該技術(shù)，通過在低亮度狀態(tài)下在電流值和光輸出值之間近似具有關(guān)系以即使在低亮度狀態(tài)下也能控制激光，從而即使在低亮度狀態(tài)下也能夠控制激光。

專利文獻(xiàn)1：jp2012-108397a。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，對于激光，電流值與光輸出值之間的關(guān)系根據(jù)顏色成分(例如rgb)而不同。對于專利文獻(xiàn)1中公開的投影裝置(顯示設(shè)備)，未考慮該關(guān)系。因此，對于專利文獻(xiàn)1中公開的投影裝置(顯示設(shè)備)，在低亮度狀態(tài)下丟失色彩平衡，且在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)，產(chǎn)生色彩偏移。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式提供一種投影裝置，其即使在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)也能夠減少產(chǎn)生色彩偏移。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的投影裝置可以包括：多個(gè)激光源，其輸出彼此不同顏色成分的激光；以及控制器，其利用特征近似來控制所述多個(gè)激光源各自的輸出，所述特征近似是對注入電流-光輸出(il)特征(其表示所述多個(gè)激光源中的每一個(gè)的正向電流與光輸出之間的關(guān)系，且由在il特征被一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)分割的情況下針對每個(gè)分段的多個(gè)近似組成)進(jìn)行模擬的近似；其中，由特征近似所表達(dá)的il特征的值與實(shí)際測量的il特征的值之間的誤差在預(yù)定范圍內(nèi)，且控制器控制所述多個(gè)激光源各自的輸出從而在所述多個(gè)激光源的對應(yīng)分割點(diǎn)處的光輸出的比例成為白平衡比。

結(jié)果，即使在相比光檢測器無法檢測的光量更小的低光量下，通過使用特征近似(其對具有預(yù)先測量的實(shí)際測量值的低光量區(qū)域的特征(低亮度區(qū)域特征)進(jìn)行模擬)，也能夠控制所述多個(gè)激光源各自的輸出。而且，因?yàn)樗龆鄠€(gè)激光源各自的特征近似是在考慮白平衡的情況下計(jì)算的，所以能夠?qū)崿F(xiàn)即使在顯示表面上顯示低亮度圖像的情況下也能夠減少產(chǎn)生色彩偏移的投影裝置。

此外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的投影裝置可以包括：多個(gè)激光源，其輸出彼此不同顏色成分的激光；以及控制器，其利用特征近似來控制所述多個(gè)激光源各自的輸出，所述特征近似是對表示所述多個(gè)激光源中各自的正向電流與光輸出之間的關(guān)系的特征進(jìn)行模擬的近似，且由在il特征被一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)分割的情況下針對每個(gè)分段的多個(gè)近似組成；其中，由特征近似所表達(dá)的il特征的值與實(shí)際測量的il特征的值之間的誤差在預(yù)定范圍內(nèi)，且控制器控制所述多個(gè)激光源各自的輸出從而在所述多個(gè)激光源的對應(yīng)分割點(diǎn)處的電流值變得相同。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的投影裝置還可以包括校正單元，其校正特征近似。在光檢測器所接收的多個(gè)激光源各自的光輸出相對于正向電流值的關(guān)系發(fā)生變化的情況下，校正單元可以校正所述多個(gè)激光源各自的特征近似。

即使在輸出特征由于溫度變化或隨時(shí)間變化而偏移的情況下，也能夠與其對應(yīng)地校正特征近似；因此，能夠減少在顯示表面上顯示的低亮度圖像的色彩偏移。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，在光檢測器所接收的多個(gè)激光源各自的光輸出相對于正向電流值的關(guān)系發(fā)生變化的情況下，校正單元可以校正所述多個(gè)激光源各自的特征近似使其成為與由光輸出與正向電流的關(guān)系所表示的下限相連續(xù)的值。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式不僅可實(shí)施為投影裝置，而且可實(shí)施為控制方法，該控制方法的步驟是由投影裝置中包括的特征處理器執(zhí)行的處理。而且，其也可實(shí)施為使得計(jì)算機(jī)用作投影裝置中包括的特征處理器的程序，或者實(shí)施為使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制方法中包括的特征步驟的程序。而且，毫無疑問，這樣的程序可通過能夠由計(jì)算機(jī)讀取的非易失性記錄介質(zhì)(例如cd-rom，即緊湊型碟片只讀存儲(chǔ)器)或者通信網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng))來發(fā)布。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，投影裝置包括：多個(gè)光源，其輸出激光；檢測器，其檢測激光的光量；以及控制器，其在光源的電流值小于預(yù)定電流值時(shí)基于表示正向電流與光輸出之間關(guān)系的特征來控制光源的輸出。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，即使在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)也能夠減少產(chǎn)生色彩偏移。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的hud設(shè)備的安裝示例的圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，用戶通過擋風(fēng)玻璃看到的場景的示例的圖。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。

圖4是示出在裝運(yùn)前檢查中實(shí)際測量的激光源的輸出與輸入電流之間的關(guān)系示例的曲線圖。

圖5a是示出能夠由光電二極管測量的激光源的輸出與輸入電流之間的關(guān)系示例的曲線圖。

圖5b是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式向圖5a中的曲線圖中加入特征近似的曲線圖示例。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。

圖7a和圖7b分別是示出激光源的特征近似及其近似誤差的示例的曲線圖。

圖8a是示出紅色成分的激光源中的特征近似的示例的曲線圖。

圖8b是示出紅色成分的激光源中的特征近似的近似誤差的示例的曲線圖。

圖9a是示出綠色成分的激光源中的特征近似的示例的曲線圖。

圖9b是示出綠色成分的激光源中的特征近似的近似誤差的示例的曲線圖。

圖10a是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前的紅色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖。

圖10b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖10a中的近似誤差的曲線圖。

圖10c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前的綠色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖。

圖10d是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖10c中的近似誤差的曲線圖。

圖11a是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后的紅色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖。

圖11b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖11a中的近似誤差的曲線圖。

圖11c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后的綠色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖。

圖11d是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的圖11c中的近似誤差的曲線圖。

圖12a是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前在紅色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖12b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前在綠色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖12c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前在藍(lán)色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖13a是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在紅色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖13b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在綠色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖13c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在藍(lán)色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。

圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的主cpu的配置的框圖。

圖16是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的、根據(jù)溫度變化等而變化的激光源的特征示例的曲線圖。

圖17是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式由校正單元進(jìn)行校正的激光源的特征近似的示例的曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。在對本發(fā)明實(shí)施方式的以下描述中，闡述了眾多特定細(xì)節(jié)以提供對本發(fā)明更加透徹的理解。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)明白，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以實(shí)施本發(fā)明。在其它實(shí)例中，未對熟知特征進(jìn)行具體描述，以避免使本發(fā)明變得模糊。

下面將以平視顯示器(下文中稱為“hud”)設(shè)備為例描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的投影裝置。hud設(shè)備是通過將圖像投影到汽車的擋風(fēng)玻璃上而在擋風(fēng)玻璃前方(汽車外部)投射虛擬圖像以在用戶(駕駛員)視野內(nèi)投射圖像的系統(tǒng)。

(第一實(shí)施方式)

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的hud設(shè)備的安裝示例的圖。如圖1所示，hud設(shè)備1包括投影裝置10和合成儀60(構(gòu)成透明顯示面板)。

投影裝置10安裝在交通設(shè)備(例如汽車50)中且安裝在例如汽車50的儀表板上。合成儀60是安裝在汽車50的擋風(fēng)玻璃20的一部分上的顯示表面。投影裝置10通過將光照射到合成儀60上而將圖像投影到合成儀60。因?yàn)楹铣蓛x60由偏振元件、波長選擇元件、單向透視鏡等構(gòu)成，所以由投影裝置10投射的圖像被顯示成疊加到汽車外部的場景上。注意，擋風(fēng)玻璃20自身也可以用作合成儀60。

圖2是示出用戶通過擋風(fēng)玻璃看到的場景的示例的圖。如上所述，合成儀60安裝在擋風(fēng)玻璃20上。從投影裝置10投影的圖像顯示在合成儀60上。如圖2所示，投影裝置10具有在合成儀60上顯示與汽車導(dǎo)航相關(guān)的信息(例如，到達(dá)目的地的路線信息)、與汽車相關(guān)的信息(例如，油耗信息)等的功能。例如，投影裝置10在合成儀60上顯示到達(dá)目的地的路線信息61(“大阪”、“神戶”和指示分別與其對應(yīng)的線路的“箭頭”)和顯示到達(dá)目的地的距離信息62(“1.0km”)的圖像(內(nèi)容圖像的示例)。如圖2中所示，因?yàn)閺耐队把b置10投影的圖像顯示在前方場景中，所以用戶能夠在駕駛汽車50的同時(shí)在不轉(zhuǎn)移視線的情況下獲取在駕駛時(shí)有用的信息。

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。

如上所述，hud設(shè)備1包括投影裝置10和合成儀60。

投影裝置10通過照射激光而顯示圖像。在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，投影裝置10包括主cpu101、操作單元102、激光源103至105(構(gòu)成光源)、分束器106至108、光電二極管109至111、透鏡113、mems鏡114和顯示控制器115。

主cpu101控制投影裝置10的每個(gè)單元。

操作單元102接受用戶的操作，例如開啟hud設(shè)備1(投影裝置10)的操作、改變圖像的投射角度的操作、以及改變圖像的色調(diào)或亮度的操作。操作單元102可以由例如硬件按鈕或軟件按鈕構(gòu)成，或者可以由遠(yuǎn)程控制器和接收從遠(yuǎn)程控制器發(fā)出的電磁波的接收器構(gòu)成。

激光源103至105分別是輸出不同顏色成分的激光的激光源。具體而言，激光源103是使得例如藍(lán)色激光穿過分束器106和透鏡113以照射到mems鏡114上的激光二極管。而且，激光源104是使得例如綠色激光穿過分束器107和透鏡113以照射到mems鏡114上的激光二極管。而且，激光源105是使得例如紅色激光穿過分束器108和透鏡113以照射到mems鏡114上的激光二極管。

光電二極管109至111分別是檢測由多個(gè)激光源中的每一個(gè)所輸出的光輸出的光檢測器。具體而言，光電二極管109至111分別檢測從激光源103至105輸出的激光的光量。

mems鏡114朝向合成儀60投射圖像。而且，mems鏡114通過諧振驅(qū)動(dòng)而高速掃描水平方向，且通過dc驅(qū)動(dòng)而低速掃描豎直方向。mems鏡114的驅(qū)動(dòng)控制由顯示控制器115來執(zhí)行，這在下面進(jìn)行描述。

顯示控制器115包括視頻處理器116、光源控制器117、ld(激光二極管)驅(qū)動(dòng)器118、鏡控制器119和鏡驅(qū)動(dòng)器120。

視頻處理器116執(zhí)行控制以基于從外部輸入的視頻信號將圖像投射到合成儀60。具體而言，視頻處理器116基于該視頻信號通過鏡控制器119控制mems鏡114的驅(qū)動(dòng)，并且通過光源控制器117控制激光源103至105進(jìn)行激光照射。

光源控制器117具有存儲(chǔ)器117a并且是控制每個(gè)激光源103至105的輸出的控制器。光源控制器117控制每個(gè)激光源103至105的輸出從而在對應(yīng)分割點(diǎn)處激光源103至105的電流值變得相同，并且光源控制器117控制每個(gè)激光源103至105的輸出從而在對應(yīng)分割點(diǎn)處激光源103至105的光輸出的比例變?yōu)榘灼胶獗?。在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，在存儲(chǔ)器117a中存儲(chǔ)特征近似，這些特征近似是對注入電流-光輸出(il)特征(其表示低光量區(qū)域中每個(gè)激光源103至105的正向電流與光輸出(其小于每個(gè)光電二極管109至111能夠檢測的可檢測光量(預(yù)定光量))之間的關(guān)系)進(jìn)行模擬的近似。在每個(gè)激光源103至105的光輸出的光量小于每個(gè)光電二極管109至111能夠檢測的可檢測光量的情況下，光源控制器117使用存儲(chǔ)器117a中存儲(chǔ)的特征近似來控制每個(gè)激光源103至105的輸出。同時(shí)，在每個(gè)激光源103至105的光輸出的光量大于或等于可檢測光量的情況下，光源控制器117基于該光輸出控制每個(gè)激光源103至105的輸出。具體而言，光源控制器117基于視頻處理器116的控制來控制ld驅(qū)動(dòng)器118，從而控制激光源103至105進(jìn)行激光照射。光源控制器117執(zhí)行控制以根據(jù)mems鏡114對圖像的掃描定時(shí)而從激光源103至105照射具有與圖像的每個(gè)像素對應(yīng)的顏色的激光。

注意，特征近似不限于對表示低光量區(qū)域中正向電流與每個(gè)激光源103至105的光輸出之間的關(guān)系的il特征進(jìn)行模擬的情況，并且可以在每個(gè)激光源103至105的整個(gè)區(qū)域模擬il特征。

ld驅(qū)動(dòng)器118通過將驅(qū)動(dòng)電流供給激光源103至105而調(diào)節(jié)激光源103至105的光量。

鏡控制器119基于視頻處理器116的控制來控制鏡驅(qū)動(dòng)器120，從而控制mems鏡114的驅(qū)動(dòng)。也就是說，通過控制mems鏡114的傾斜，鏡控制器119在合成儀60上掃描從激光源103至105照射的激光。藉此，鏡控制器119將圖像投射到合成儀60。也就是說，被投射到合成儀60的、指示路線信息61、距離信息62等的圖像是由用于圖像形成的激光源103至105形成的。

鏡驅(qū)動(dòng)器120通過向mems鏡114提供驅(qū)動(dòng)信號來改變mems鏡114的傾斜。

(特征近似)

下面描述以上所述的特征近似。

圖4是示出在裝運(yùn)前檢查中實(shí)際測量的激光源的輸出與輸入電流(正向電流)之間的關(guān)系示例的曲線圖。圖5a是示出能夠由光電二極管測量的激光源的輸出與輸入電流之間的關(guān)系示例的曲線圖。圖5b是向圖5a中的曲線圖中加入特征近似的曲線圖示例。

在激光源的裝運(yùn)前檢查中，利用甚至能夠檢測成為低亮度的低光量的高性能光電二極管等，能夠?qū)嶋H測量表示激光源的輸出與輸入電流之間的關(guān)系(例如圖4中所示)的激光源特征。因此，也能夠測量投影裝置10的光電二極管109至111無法測量的低光量(低亮度)(例如等于或小于振蕩閾值電流值ith(預(yù)定電流值)的光輸出(pth))區(qū)域的il特征(低光量區(qū)域特征)。

在激光源的光輸出為低光量(例如比振蕩閾值電流更小的正向電流值處的光輸出)的情況下，投影裝置10的光電二極管109至111的信噪比s/n更差，以致無法進(jìn)行檢測。換句話說，例如如圖5a所示，投影裝置10的光電二極管(例如光電二極管109)無法檢測比可檢測光量的范圍的下限光量(光量pref)更小的激光源的光輸出。因此，光源控制器117在比該下限光輸出的光量更小的低光量(低亮度)區(qū)域并未從光電二極管接收到光輸出的反饋，因此無法控制激光源103至105的照射。

因此，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，如圖5b中所示，使用了對投影裝置10的光電二極管(例如光電二極管109)無法檢測的il特征(低光量區(qū)域特征)進(jìn)行模擬的特征近似。藉此，即使在相比光電二極管109至111無法檢測的光輸出的光量更小的低光量(低亮度)區(qū)域中，光源控制器117利用特征近似也可以控制多個(gè)激光源各自的輸出。

在這里，特征近似是基于在裝運(yùn)前檢查中實(shí)際測量的il特征(低光量區(qū)域特征)計(jì)算的，并且包括針對其中該il特征(低光量區(qū)域特征)被一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)分割的每個(gè)區(qū)段的多個(gè)近似。分割點(diǎn)成為連接構(gòu)成特征近似的不同近似的拐點(diǎn)的位置。例如，鑒于存儲(chǔ)器117a的容量等，所述多個(gè)近似可以是線性表達(dá)。因此，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，例如如圖5b中所示，由分別被分割點(diǎn)d11、d12分割的兩個(gè)區(qū)段的線性近似f11、f12組成的近似f1構(gòu)成所述特征近似。

因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，投影裝置10可包括輸出激光的激光源103至105、檢測激光光量的光電二極管109至111和光源控制器117，所述光源控制器117在激光源103至105的電流值小于預(yù)定電流值(比如振蕩閾值電流值)時(shí)基于il特征控制光源的輸出。

(效果)

如上所述，即使在相比光電二極管109至111無法檢測的光輸出的光量更小的低光量(低亮度)區(qū)域中，利用模擬具有預(yù)先測量的實(shí)際測量值的低光量區(qū)域的il特征(低光量區(qū)域特征)的特征近似，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的投影裝置10也可以控制所述多個(gè)激光源各自的輸出。

藉此，即使當(dāng)在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的投影裝置10也可以減少產(chǎn)生色彩偏移。

此外，特征近似被計(jì)算為包括多個(gè)線性表達(dá)。結(jié)果，因?yàn)楣?jié)約了存儲(chǔ)器117a的存儲(chǔ)容量，所以可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)能夠減少產(chǎn)生色彩偏移的投影裝置10。

(第二實(shí)施方式)

在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中，描述了如何在低光量(低亮度)的區(qū)域中也能夠利用特征近似來控制多個(gè)激光源各自的光輸出。但是，激光源的特征(電流值與光輸出值之間的關(guān)系)根據(jù)色彩組成(例如rgb)而不同。因此，即使利用單獨(dú)的特征近似來分別控制多個(gè)激光源的低光量區(qū)域的光輸出，也可能在低光量區(qū)域中丟失色平衡。

因此，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，描述了如何利用所計(jì)算的單獨(dú)的特征近似來控制多個(gè)激光源中的每一個(gè)的光輸出，使得即使在低光量區(qū)域中也不會(huì)丟失色平衡。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。與圖3中相同的元件利用相同的附圖標(biāo)記來表示，且省略具體說明。

圖6中示出的hud設(shè)備2與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的hud設(shè)備1的不同在于投影裝置10b的存儲(chǔ)器217a的構(gòu)造。

具體而言，存儲(chǔ)器217a與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的存儲(chǔ)器117a的不同在于所存儲(chǔ)的特征近似。其它配置與根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的配置相同。

(特征近似)

由根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的特征近似所表達(dá)的il特征(低光量區(qū)域特征)的值與實(shí)際測量的il特征(低光量區(qū)域特征)的值之間的誤差在預(yù)定誤差之內(nèi)，例如在預(yù)先確定的目標(biāo)誤差范圍等之內(nèi)。而且，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的特征近似由針對其中il特征(低光量區(qū)域特征)被一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)分割的每個(gè)區(qū)段的多個(gè)近似構(gòu)成，并且被計(jì)算為使得在對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)處每個(gè)激光源103至105的光輸出的比例變?yōu)榘灼胶獗取?/p>

在這里，激光源103至105的顏色成分是如上所述彼此不同的顏色成分，且為紅色成分、藍(lán)色成分和綠色成分。而且，在每個(gè)激光源103至105的特征近似中的所述一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)的數(shù)量是相同的。為了在目標(biāo)誤差范圍內(nèi)，要為例如2％或更小。

下面具體描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的特征近似。

圖7a和圖7b是示出激光源的特征近似及其近似誤差的示例的曲線圖。

在圖7a中，由兩個(gè)線性近似f21、f22構(gòu)成的特征近似f2用虛線表示，而在裝運(yùn)前檢查中實(shí)際測量的實(shí)測特征值由實(shí)線示出。在圖7b中，示出了實(shí)測特征值與特征近似f2所表達(dá)的特征值之間的近似誤差。在這里，近似誤差是根據(jù)((由特征近似所表達(dá)的近似特征值)-(實(shí)測特征值))/(實(shí)測特征值)計(jì)算的誤差，并且表示與期望光輸出的誤差。

如圖7a和圖7b所示，在分割點(diǎn)d21處以及在分割點(diǎn)d21所分割的分段的中點(diǎn)附近，近似誤差變?yōu)樽畲笾?最大誤差)。

圖8a是示出紅色成分的激光源中的特征近似的示例的曲線圖。圖8b是示出紅色成分的激光源中的特征近似的近似誤差的示例的曲線圖。圖9a是示出綠色成分的激光源中的特征近似的示例的曲線圖。圖9b是示出綠色成分的激光源中的特征近似的近似誤差的示例的曲線圖。

如圖8a、圖8b、圖9a和圖9b中所示，針對每個(gè)顏色成分計(jì)算特征近似，從而在誤差落入目標(biāo)近似誤差內(nèi)(例如在2％以內(nèi))的范圍內(nèi)使分割點(diǎn)的數(shù)目最小化。也就是說，針對激光源的每個(gè)顏色成分的計(jì)算是單獨(dú)優(yōu)化的特征近似，使得例如誤差落入目標(biāo)近似誤差范圍內(nèi)，例如在2％以內(nèi)。

但是，因?yàn)榧す庠吹奶卣麟S著每個(gè)顏色成分而不同，所以針對每個(gè)顏色成分而單獨(dú)優(yōu)化的特征近似在分割點(diǎn)位置和分割數(shù)目方面不同。

因此，為了執(zhí)行對所述多個(gè)激光源的調(diào)光，在低光量區(qū)域中以相同比例降低光輸出的情形下，根據(jù)每個(gè)顏色成分，光輸出產(chǎn)生最大±2％的差異；這破壞色平衡且會(huì)產(chǎn)生色彩偏移。

因此，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，為了減少產(chǎn)生色彩偏移，設(shè)置每個(gè)顏色成分的分割點(diǎn)。

下面對此進(jìn)行具體描述。

(分割點(diǎn)的第一設(shè)置方法)

為了簡化描述，使用其中所述多個(gè)顏色成分為兩個(gè)成分的示例來描述第一設(shè)置方法。

圖10a至圖10d是示出在調(diào)整之前在兩種顏色的激光源中的特征近似及其近似誤差的示例的曲線圖。圖10a示出在調(diào)整前的紅色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖，且圖10b示出圖10a中的近似誤差的曲線圖。類似地，圖10c示出在調(diào)整前的綠色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖，且圖10d示出圖10c中的近似誤差的曲線圖。圖11a至圖11d是示出在調(diào)整之后在兩種顏色的激光源中的特征近似及其近似誤差的示例的曲線圖。圖11a示出在調(diào)整后的紅色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖，且圖11b示出圖11a中的近似誤差的曲線圖。類似的，圖11c示出在調(diào)整后的綠色成分的激光源中的特征近似以及實(shí)測特征值的曲線圖，且圖11d示出圖11c中的近似誤差的曲線圖。

如圖10a至圖10d中所示，因?yàn)榧す庠吹募t色成分和綠色成分的各個(gè)特征近似被單獨(dú)優(yōu)化以落入目標(biāo)近似誤差內(nèi)，所以分割點(diǎn)的位置不同。例如，針對紅色成分的分割點(diǎn)dr21，目標(biāo)誤差最大化；同時(shí)，對于綠色成分，目標(biāo)誤差(在圖10b和圖10d中的位置l1處的目標(biāo)誤差)仍然具有空間。

因此，用紅色的上限電流范圍(圖10c中的0至l1的電流范圍)重新計(jì)算綠色成分的特征近似以獲得綠色成分的特征近似，例如圖11c和圖11d中所示的特征近似。

在這種情況下，如圖11d中所示，綠色成分的特征近似的分割點(diǎn)d’g21的位置變?yōu)閘1的位置，變得與紅色成分的特征近似的分割點(diǎn)dr21的位置相同。而且，綠色成分的特征近似的近似誤差變得在目標(biāo)誤差以內(nèi)。

通過這種方式，在所述兩種顏色的顏色成分當(dāng)中，用其中一個(gè)顏色成分的特征近似所表達(dá)的特征值變?yōu)槟繕?biāo)誤差時(shí)的位置作為分割點(diǎn)位置來重新計(jì)算另一顏色成分的特征近似。在這種情況下，在所述另一顏色成分的特征近似所表達(dá)的特征值小于目標(biāo)誤差時(shí)，利用其位置作為分割點(diǎn)位置來重新計(jì)算近似。

類似地，從該分割點(diǎn)的位置開始，由所述兩種顏色的顏色成分當(dāng)中的任一顏色成分的特征近似所表達(dá)的特征值時(shí)的位置被再次重新計(jì)算作為分割位置。通過重復(fù)上述重新計(jì)算，能夠計(jì)算具有所述兩種顏色的顏色成分的分割點(diǎn)。

通過以這種方式計(jì)算分割點(diǎn)，所述兩種顏色的顏色成分的特征近似的分割點(diǎn)的數(shù)量可以匹配，并且能夠調(diào)整分割點(diǎn)的位置。通過以這種方式計(jì)算(確定)分割點(diǎn)，另一顏色成分(例如綠色成分)相對于具有大偏移的顏色成分(例如紅色成分)的偏移變小，且能夠使得目標(biāo)誤差落入具有大偏移的顏色成分的范圍內(nèi)。

注意，如上所述的分割點(diǎn)的第一設(shè)置方法可以如下進(jìn)行再次說明。

也就是說，當(dāng)模擬具有所述顏色成分(例如rgb)的激光源的il特征(電流值與光輸出值之間的關(guān)系)時(shí)，通過在最小電流分段(距本發(fā)明第二實(shí)施方式中的直線最遠(yuǎn)的il特征曲線)中出現(xiàn)相對于由近似獲得的線(即為本發(fā)明第二實(shí)施方式中的直線，因?yàn)榻剖蔷€性的)的偏移的情況下由顏色成分的激光源所決定的分割點(diǎn)的電流值來確定其它顏色成分的分割點(diǎn)。

通過以這種方式計(jì)算(確定)分割點(diǎn)，另一顏色成分(例如綠色成分)相對于最大程度偏移的顏色成分(例如紅色成分)的偏移變小，且落入紅色成分的偏移范圍內(nèi)。通過這種方式，因?yàn)槟軌蚴蛊渌伾煞值钠坡淙刖哂凶畲笃频念伾煞值姆秶鷥?nèi)，所以即使在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)也能夠減少產(chǎn)生色彩偏移。

(分割點(diǎn)的第二設(shè)置方法)

在執(zhí)行rgb三種顏色的激光源的調(diào)光時(shí)，rgb比例必須不變(即使大約1％至2％的誤差將被人眼視為色彩偏移)。在第一設(shè)置方法中，描述了一種減少產(chǎn)生色彩偏移的方法，但是未考慮rgb比例的誤差。

因此在第二設(shè)置方法中，描述了考慮到rgb比例誤差時(shí)計(jì)算分割點(diǎn)的方法。更具體而言，計(jì)算的是其分割點(diǎn)被設(shè)置成使得在多個(gè)激光源的一個(gè)或多個(gè)分割點(diǎn)處的光輸出的比例變?yōu)榘灼胶獗鹊奶卣鹘啤Q句話說，在第二設(shè)置方法中，盡管決定用作基準(zhǔn)的分割點(diǎn)是與第一設(shè)置方法中相同的，但是，決定其他顏色成分的分割點(diǎn)的方法不同于第一設(shè)置方法。在第二設(shè)置方法中，在使用第一設(shè)置方法來決定例如紅色成分的激光源的分割點(diǎn)作為用作基準(zhǔn)的分割點(diǎn)之后，考慮到白平衡，相對于這些分割點(diǎn)處的光量而決定其他顏色成分的激光源的分割點(diǎn)。例如，假設(shè)紅色成分具有644nm的波長，綠色成分具有515nm的波長，藍(lán)色成分具有450nm的波長，因?yàn)榘灼胶鉃閞:g:b＝2.67:1:1.66且相對于分割點(diǎn)的紅色光量而明確地決定具有該比例的藍(lán)色和綠色光量，所以可以使該光量的電流值成為藍(lán)色和綠色分割點(diǎn)。注意，在第二設(shè)置方法中，通過在考慮到白平衡的情況下執(zhí)行調(diào)光，能夠同時(shí)輸出分割點(diǎn)。即，當(dāng)考慮到白平衡時(shí)，在分割點(diǎn)處的變化持續(xù)最大化，但是因?yàn)橛米骰鶞?zhǔn)的紅色的變化變得最大，所以能夠?qū)⑵渌伾煞值淖兓种圃谠撟兓詢?nèi)。

下面利用圖12a至圖12c描述在未通過第二設(shè)置方法確定(計(jì)算)分割點(diǎn)的情況下的變化(誤差)且利用圖13a至圖13c描述通過第二設(shè)置方法確定(計(jì)算)分割點(diǎn)的情況下的變化(誤差)。

圖12a是示出在調(diào)整前在紅色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。圖12b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前在綠色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。圖12c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整前在藍(lán)色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。圖13a是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在紅色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。圖13b是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在綠色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。圖13c是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式在調(diào)整后在藍(lán)色激光源中的特征近似、分割點(diǎn)和近似誤差的示例的曲線圖。

圖12a至圖12c示出未使用第二設(shè)置方法而單獨(dú)計(jì)算每個(gè)顏色成分的分割點(diǎn)的情況下的近似誤差——也就是說，計(jì)算以每種顏色成分進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化的特征近似的分割點(diǎn)(dr31至dr34，dg31至dg34，db31至db34)從而色度落入在±0.005和±2％以內(nèi)的誤差范圍(目標(biāo)近似誤差)內(nèi)的情況。如圖12a至圖12c中所示，對于每種顏色成分，分割點(diǎn)的位置和分割數(shù)量不同。在這里，紅色成分具有644nm的波長，綠色成分具有515nm的波長，藍(lán)色成分為具有450nm的波長。

在這種情況下，以總體上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)亮度為目標(biāo)而決定每個(gè)輸出；因此，當(dāng)針對紅色成分在分割點(diǎn)dr33處對光輸出執(zhí)行調(diào)光(合成)、針對綠光成分在分割點(diǎn)dg34和分割點(diǎn)dg35之間的中間點(diǎn)處對光輸出執(zhí)行調(diào)光(合成)、以及針對藍(lán)光成分在分割點(diǎn)db31處對光輸出執(zhí)行調(diào)光(合成)時(shí)，出現(xiàn)x:-0.003，y:0.005的色彩偏移。這種情況的出現(xiàn)，是因?yàn)樵诩t色成分的分割點(diǎn)dr33處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為-2％，在綠色成分的分割點(diǎn)dg34與分割點(diǎn)dg35之間的中間點(diǎn)處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為+2％，且在藍(lán)色成分的分割點(diǎn)db31處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為-2％。

同時(shí)，在圖13a至圖13c中，通過第二設(shè)置方法計(jì)算每種顏色成分的分割點(diǎn)以處于如下部署中：在該部署中，在這些分割點(diǎn)處的光輸出比例保持白平衡。因此，對于每個(gè)顏色成分，分割數(shù)目也被計(jì)算為相同數(shù)目。

例如，計(jì)算(確定)分割點(diǎn)，使得當(dāng)紅色成分的分割點(diǎn)dr43處的光輸出、綠色成分的分割點(diǎn)dg43處的光輸出以及藍(lán)色成分的分割點(diǎn)db43處的光輸出進(jìn)行合成時(shí)實(shí)現(xiàn)白色。結(jié)果，在紅色成分的分割點(diǎn)dr43處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為-2％，在綠色成分的分割點(diǎn)dg43處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為-2％，且在藍(lán)色成分的分割點(diǎn)db43處的特征近似與實(shí)測值之間的誤差為-2％，且在近似與實(shí)測值之間的誤差在相同方向(+、-方向上)上匹配。因此，在基于近似而在同一時(shí)刻控制rgb三種顏色的激光源的電流(即，在保持形成白色的rgb比例的同時(shí)控制光量)時(shí)，因?yàn)槟軌驅(qū)⑵x白色的誤差保持在目標(biāo)近似誤差以內(nèi)，所以能夠抑制產(chǎn)生色彩偏移。

注意，在圖13a至圖13c中示出的示例中，以形成50％亮度為目標(biāo)執(zhí)行調(diào)光，但是亮度實(shí)際為49％。但是，量度上的偏移不太會(huì)引起人們困擾且不構(gòu)成問題。

(效果)

如上所述，即使在相比光電二極管109至111無法檢測的光輸出的光量更小的低光量(低亮度)區(qū)域中，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的投影裝置10b可以利用特征近似(其對具有預(yù)先測量的實(shí)際測量值的低光量區(qū)域的il特征(低光量區(qū)域特征)進(jìn)行模擬)控制激光源103至105各自的輸出。

藉此，即使在顯示表面上顯示低亮度圖像時(shí)，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的投影裝置10b可以減少產(chǎn)生色彩偏移。

(第三實(shí)施方式)

激光源的特征由于溫度變化、隨時(shí)間劣化等而變化。因此，在激光源的特征由于溫度變化或隨時(shí)間劣化而變化時(shí)，需要校正特征近似。這種情況在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中進(jìn)行描述。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的hud設(shè)備的配置示例的框圖。與圖6中相同的元件利用相同的附圖標(biāo)記來表示，且省略具體說明。圖15是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的主cpu的配置的框圖。

圖14中示出的hud設(shè)備3與根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的hud設(shè)備2的不同在于投影裝置10c的存儲(chǔ)器317a的構(gòu)造，且不同在于主cpu301包括如圖15中所示的校正單元331。

存儲(chǔ)器317a與根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的存儲(chǔ)器117a的不同可在于所存儲(chǔ)的特征近似。更具體而言，對于存儲(chǔ)器317a，在本發(fā)明第二實(shí)施方式中描述的特征近似可以由校正單元331校正。

校正單元331校正特征近似。具體而言，在光輸出相對于每個(gè)光電二極管109至111所接收的每個(gè)激光源103至105的正向電流值的關(guān)系發(fā)生變化的情況下，校正單元331校正每個(gè)激光源103至105的特征近似。在光輸出相對于每個(gè)光電二極管109至111所接收的每個(gè)激光源103至105中的正向電流值的關(guān)系發(fā)生變化的情況下，校正單元331校正每個(gè)激光源103至105的特征近似以成為與由光輸出相對于正向電流的關(guān)系所表示的下限相連續(xù)的值。

注意，因?yàn)槠渌鼧?gòu)造與本發(fā)明第二實(shí)施方式的構(gòu)造類似，所以省略其它描述。

(特征近似)

下面描述被校正的特征近似。

圖16是示出根據(jù)溫度變化等而變化的激光源的特征示例的曲線圖。圖17是示出根據(jù)第三實(shí)施方式由校正單元進(jìn)行校正的激光源的特征近似的示例的曲線圖。

圖16通過虛線示出在特征由于溫度變化而發(fā)生變化之前，能夠由光電二極管測量的激光源特征及其特征近似的示例。在特征由于溫度變化而發(fā)生變化之后的、能夠由光電二極管測量的激光源特征由實(shí)線示出。

如圖16中所示，激光源的特征由于溫度變化而變化。能夠由光電二極管測得的激光源的特征可以通過遵循溫度變化而獲得，但是因?yàn)樘卣鹘剖歉鶕?jù)在裝運(yùn)前檢查中實(shí)際測量的激光源的特征而計(jì)算的，所以特征近似并未遵循由該溫度變化引起的特征變化。

因此，在本發(fā)明的第三實(shí)施方式中，如圖17中所示，校正單元331校正該激光源的特征近似使其具有與光電二極管能夠測量的激光源的特征相連續(xù)的值。

圖17中所示的校正后的特征近似f3由線性表達(dá)f31、f32構(gòu)成，其為針對分割點(diǎn)d31、d32所分割的每個(gè)分段的近似。這是因?yàn)橥ㄟ^保持圖16中所示的校正前特征近似的分割數(shù)目(分割點(diǎn)d11、d12)并擴(kuò)大或縮短分割點(diǎn)d11、d12所分割的分段，對構(gòu)成特征近似的多個(gè)近似進(jìn)行了校正。

(效果)

如上所述，即使在相比光電二極管109至111無法測量的光輸出的光量更小的低光量(低亮度)區(qū)域中，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的投影裝置10c也可以利用特征近似(其對具有預(yù)先測量的實(shí)際測量值的低光量區(qū)域的il特征(低光量區(qū)域特征)進(jìn)行模擬)控制激光源103至105各自的輸出。

而且，因?yàn)榧词乖谳敵鎏卣饔捎跍囟茸兓螂S時(shí)間變化而偏移的情況下也能夠與其對應(yīng)地對特征近似進(jìn)行校正，所以能夠確保在具有光電二極管109至111所能夠測量的光量的區(qū)域與具有光電二極管109至111無法測量的低光量的區(qū)域之間的連續(xù)性，實(shí)現(xiàn)平滑的亮度變化。

藉此，即使在輸出特征由于溫度變化或隨時(shí)間變化而偏移的情況下，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的投影裝置10也可以減少在顯示表面上顯示的低亮度圖像產(chǎn)生色彩偏移。

(變型例)

以上所述的本發(fā)明第三實(shí)施方式描述了對本發(fā)明第二實(shí)施方式的特征近似進(jìn)行校正的情形，但是不限于此。其可以校正本發(fā)明第一實(shí)施方式的特征近似。

(其它實(shí)施方式)

上面描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的hud設(shè)備，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式。

例如，在以上投影裝置10(20、30)當(dāng)中，主cpu101(301)、視頻處理器116、光源控制器117和鏡控制器119可以被構(gòu)造為具體由微處理器、rom、ram、硬盤驅(qū)動(dòng)器、顯示單元、鍵盤、鼠標(biāo)等構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在ram或硬盤驅(qū)動(dòng)器中。這些處理器通過根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的微處理器而實(shí)現(xiàn)其功能。在這里，計(jì)算機(jī)程序由多個(gè)命令代碼(其組合在一起，表示對計(jì)算機(jī)的、用于實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的指令)構(gòu)成。

而且，構(gòu)成以上每個(gè)設(shè)備的一部分或全部部件可以由一個(gè)系統(tǒng)lsi(大規(guī)模集成)構(gòu)成。系統(tǒng)lsi是通過在一個(gè)芯片上堆疊多個(gè)構(gòu)成部分而制成的超級多功能lsi且包括被配置為包括例如微處理器、rom、ram等的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在這種情況下，計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在rom中。系統(tǒng)lsi通過根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的微處理器而實(shí)現(xiàn)其功能。

此外，構(gòu)成以上每個(gè)設(shè)備的一部分或全部部件可以由ic卡構(gòu)成，該ic卡能夠與每個(gè)設(shè)備分離或者是單個(gè)模塊。ic卡或模塊是由微處理器、rom、ram等構(gòu)成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。ic卡或模塊可以包括以上超級多功能lsi。ic卡或模塊通過根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的微處理器而實(shí)現(xiàn)其功能。該ic卡或該模塊可以是防篡改的。

而且，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以是以上所述的方法。另外，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以是通過計(jì)算機(jī)或由計(jì)算機(jī)程序構(gòu)成的數(shù)字信號而實(shí)現(xiàn)這些方法的計(jì)算機(jī)程序。

而且，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以是將計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號記錄在能夠由計(jì)算機(jī)讀取的非易失性記錄介質(zhì)上，例如軟盤、硬盤、cd-rom、mo、dvd、dvd-rom、dvd-ram、bd(藍(lán)光(注冊商標(biāo))盤)、或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。此外，其可以是記錄在這些非易失性記錄介質(zhì)上的數(shù)字信號。

而且，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以是將計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號在電信線路所代表的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)廣播等、無線或有線通信線路、以及因特網(wǎng)上進(jìn)行傳輸。

而且，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式可以是包括微處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序且微處理器根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行。

而且，通過將程序或數(shù)字信號記錄在非易失性記錄介質(zhì)上且將其傳輸，或者將程序或數(shù)字信號在網(wǎng)絡(luò)等上進(jìn)行傳輸，可以通過另一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施。

而且，本發(fā)明的以上實(shí)施方式即以上變型例可以彼此組合。

盡管僅僅關(guān)于有限數(shù)量的實(shí)施方式描述了本公開，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員鑒于本公開能夠理解，可以想到各種其他實(shí)施方式而不脫離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書來限定。

1、2、3hud設(shè)備

10、10b、10c投影裝置

20擋風(fēng)玻璃

50汽車

60合成儀

61路線信息

62距離信息

101、301主cpu

102操作單元

103、104、105激光源

106、107、108分束器

109、110、111光電二極管

113透鏡

114mems鏡

115顯示控制器

116視頻處理器

117光源控制器

117a、217a、317a存儲(chǔ)器

118ld驅(qū)動(dòng)器

119鏡控制器

120鏡驅(qū)動(dòng)器

121控制器

331校正單元