CN103905759B - 图像投影设备与其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像投影设备及其控制方法。图像投影设备包括：照明度传感器，用于测量周围的照明度的；图像数据处理单元，按照图像数据的亮度增加图像数据的灰度值；存储单元，用于对于获得的照明度的每个范围存储至少两条以上的对应信息，该信息指示图像数据的亮度和按照亮度增加的光源的功率之间的对应；总体控制单元，用于通过参考基于获得的图像亮度和照明度，指示对应信息的表，确定灯功率；以及用于用确定的灯功率投影图像数据的投影单元，在其中，在对应信息中，灯功率的值随着照明度变得更低而被设置得更低。

Description

图像投影设备与其控制方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年12月27日在日本提交的2012-286290号日本专利申请的优先权并且通过引用合并其全部内容。

技术领域

本发明涉及一种图像投影设备及其控制方法。

背景技术

传统地，为了调节待投影的图像的质量投影仪适合于作各种处理。例如，在日本专利申请公开号2002-156951中公开的投影仪进行按照输入信号灰度(gradation)数改变灯的输出的处理。更具体地说，当一黑暗的图像被输入该投影仪时，不仅用图像形成元件（例如液晶装置和DMD）显示暗色，而且进行了降低灯的输出的处理。通过进行这样的处理，能表达在投影屏幕上的灰度数可以转变为（能用图像形成元件表达的灰度数）乘以（能用灯表达的亮度范围）。

在日本专利申请公开号2000-131668中公开的投影仪进行按照使用投影仪的房屋的亮度改变灯的输出的处理。例如，在黑暗的房屋中减少灯输出，而在明亮的房屋中增加灯输出。通过进行这样的处理，能显示具有适当亮度的投影屏幕。

然而，在前述传统的技术中，调节灯输出可以仅按照两个输入值的任何一个：指示使用投影仪的房屋的亮度的值；和指示输入信号的灰度数的值。相应地，即使当要求按照暗色图像降低灯输出的时候，有时也根据明亮的房屋增加了灯输出。这样，有了通过灯的调节而获得的效果被抵消了的可能性。

已经鉴于以上所述的情形作了本发明，并且本发明的目标是提供一种图像投影设备，其能够按照两个输入值适当地调节灯的输出：指示输入的图像的灰度数的值；和指示使用该图像投影设备的房屋的照明度的值。

发明内容

本发明的目标是至少部分解决传统的技术中的问题。

根据本发明，配备有：图像投影设备，其包含：配置为接收图像数据的输入的外部连接单元；配置为测量周围的照明度的照明度传感器；配置为按照图像数据的亮度增加图像数据的灰度值的图像数据处理单元；配置为在其中对于获得的照明度的每个范围存储至少两条以上的对应信息的设置信息存储单元，所述对应信息指示所述图像数据的亮度和作为光源的灯的灯功率之间的对应关系，所述灯功率按照所述亮度增加；总体控制单元，被配置为基于获得的所述图像的亮度和所述照明度，通过参照一表来确定所述灯的所述灯功率，所述表指示存储在所述设置信息存储单元中的所述对应信息；以及配置为用确定的灯功率对具有增加的灰度值的图像数据进行投影的投影单元。

在上述的图像投影设备中，在所述对应信息中，所述灯功率的值随着所述照明度变得更低而被设置得更低。

本发明也提供一种用于控制图像投影设备的方法，所述图像投影设备包括为接收图像数据的输入而配置的外部连接单元，为测量周围的照明度而配置的照明度传感器；以及为在其中对于获得的照明度的每个范围存储至少两条以上的对应信息而配置的设置信息存储单元，所述对应信息指示所述图像数据的亮度和作为光源的灯的灯功率之间的对应关系，所述灯功率按照所述亮度增加，所述方法包含：图像数据处理步骤，其从输入的图像数据获得亮度并且按照所述图像数据的亮度来增加所述图像数据的灰度值；总体控制步骤，基于获得的所述图像的亮度和所述照明度，通过参照存储在所述设置信息存储单元中的所述对应信息来确定所述灯的灯功率；以及投影步骤，其用确定的灯功率对具有增加的灰度值的图像数据进行投影。

在上述的用于控制图像投影设备的方法中，在所述对应信息中，所述灯功率的值随着所述照明度变得更低而被设置得更低。

此发明的以上及其他目标，特征，优点和技术上的与工业的重要性将通过在与附图结合考虑的时候，阅读以下本发明的当前最优方案的详细说明，被更好地理解。

附图说明

图1是图解根据实施例的图像投影设备的功能结构的方框图。

图2是图解将要在实施例中使用的获得的照明度和表之间的关系的一个例子的图。

图3（a）至3（c）中的每个是图解实施例中的每个表中的图像数据亮度和灯功率之间的关系的图。

图4是图解按照实施例中的照明度选择表的处理的流程的流程图。

图5是图解实施例中确定灯功率的处理的流程的流程图。

图6（a）至6（c）是图解实施例中电学上地放大输入的图像数据的亮度的处理的说明视图。

图7A是图像投影设备的透视图，当从前侧观察之时，包括根据每个实施例具体化的信息处理器。

图7B是图像投影设备的透视图，当从后侧观察之时，包括根据每个实施例具体化的信息处理器。

图7C是包括根据每个实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的后视图。

图7D是包括根据每个实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的俯视图。

图7E是包括根据每个实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的前视图。

图7F是包括根据每个实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的仰视图。

图7G是包括根据实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的侧视图。

图7H是包括根据每个实施例具体化的信息处理器的图像投影设备的侧视图。

具体实施方式

在下文，将描述体现本发明的图像投影设备的实施例。图1是图解作为图像投影设备的投影仪1的功能结构的方框图。如在图1中图解的，投影仪1包括总体控制单元10、设置信息存储单元11、灯控制单元12、作为光源的灯13、照明度传感器14、图像数据处理单元15、图像数据投影单元16以及外部连接单元17。例如，总体控制单元10是以例如CPU的硬件来配置以控制整个设备。更具体地说，总体控制单元10也进行基于从照明度传感器14和图像数据处理单元15获得的输入值确定最后的灯输出的处理。

设置信息存储单元11存储用于按照使用图像投影设备的房屋的照明度设置灯功率的上限的表。图2图解一对应表，该对应表用于确定选择哪个表来基于照明度的范围确定灯功率。图3A到3C图解对应表，每个对应表指示图像亮度和灯功率之间的对应。对应表与对应信息对应。在当前实施例中，如在图2中图解的，如果由照明度传感器14获得的照明度的范围小于300lx，则选择表#3。如果由照明度传感器14获得的照明度的范围是300lx以上并小于600lx，则选择表#2。如果由照明度传感器14获得的照明度的范围是600lx以上，则选择表#1。

在表#1中，灯功率按照图像的亮度（灰度等级）被设置在140W到240W的范围之内。在表#2中，灯功率按照图像的亮度（灰度等级）被设置在140W到215W的范围之内。在表#3中，灯功率按照图像的亮度（灰度等级）被设置在140W到190W的范围之内。即，在当前实施例中，随着照明度变得更高，灯功率的上限和相对于图像亮度的灯功率的输出被设置为更大。

灯控制单元12按照由总体控制单元10确定的灯功率值来控制灯13。外部连接单元17与PC、DVD播放器等等连接以接收图像数据和视频数据。图像数据处理单元15将从外部连接单元17接收的图像数据发送到图像数据投影单元16。图像数据处理单元15还计算图像数据的亮度（灰度等级）并且执行按照图像数据的亮度来增加图像数据的灰度等级的处理。图6（a）至6（c）是图解按照图像数据的亮度增加图像数据的灰度等级的处理的细节的说明视图。在图6（a）至6（c）中，横坐标代表输入的图像数据的亮度，纵坐标代表待输出的图像数据的亮度。灰度等级0到127用作附图的单位。

如在图6（a）中图解的，输入的图像数据的亮度和输出的图像数据的亮度在正常状态是成1∶1的比例。在图6(a)中，直到所圈点的范围是要在输入的图像数据中使用的亮度的范围。在这种情况下，如在图6（b）中图解的，假定能由图像数据处理单元15处理的最大亮度是127-灰度等级，则图像数据处理单元15增加图像数据的灰度等级，以致将输入的图像数据的最明亮的灰度等级与127-灰度等级相配。例如，当最明亮的图像的亮度用100%来表示并且输入的图像数据的亮度是50%的时候，进行图像处理以两倍地放大灰度等级。然后，如图6（c）中图解的，为与由灰度等级的图像处理增加的亮度成比例的光学修正而减少灯功率。结果，不用改变输出的图像的亮度，亦即，不用改变由使用者察看的表观亮度就能实现节能效果。

图像数据投影单元16投影从图像数据处理单元15接收的图像数据。图像数据投影单元16不投影未处理的图像数据，但是用由总体控制单元10确定的灯功率，来投影具有由图像数据处理单元15增加的灰度值的图像数据。照明度传感器14测量照明度并且将测量值输入总体控制单元10。

现在参考图4和5的流程图说明当前实施例的操作。图4是图解基于用照明度传感器14测量的照明度值来选择表的操作的流程图。如图4中图解的，总体控制单元10获得由照明度传感器14测量的照明度（步骤S101）。总体控制单元10然后通过参考图2中图解的存储在设置信息存储单元11中的表来选择对应于当前照明度的表（步骤S102）。更具体地说，如果照明度是600lx以上，则选择表#1（步骤S103）。如果照明度是300lx以上并且小于600lx，则选择表#2（步骤S104）。如果照明度是小于300lx，则选择表#3（步骤S105）。上述的操作是对每个周期执行的，亦即，例如每隔一秒，并且在每一片刻选择对应于投影仪1的周围的亮度的表。

接下来，图5是图解根据输入的图像数据的亮度确定灯功率的处理的流程的流程图。如图5中图解的，总体控制单元10从图像数据处理单元15获得图像的亮度（步骤S201）。接下来，对于图像数据，图像数据处理单元15进行基于图像的亮度增加图像数据的灰度等级的处理（步骤S202）。接下来，总体控制单元10从选择的表获得对应于图像的亮度的灯功率（步骤S203）。总体控制单元10然后为灯控制单元12设置获得的灯功率（步骤S204）。例如，在图像数据的每一帧中，执行一系列的这些处理，以致在每一帧的时候待设置的灯功率对应于图像数据的亮度。

根据上面描述的当前实施例的投影仪1，按照图像数据的亮度确定的灯功率的输出范围是按照由照明度传感器14获得的照明度确定的。换句话说，当照明度高时，灯功率范围的上限被设置得更高并且对应于每一个图像数据的亮度的灯功率值也被设置得高。相反地，当照明度低时，灯功率范围的上限被设置得更低并且对应于每一个图像数据的亮度的灯功率值也被设置得低。这样，最后的灯功率是基于指示照明度的输入值和指示图像数据的亮度（灰度等级）的输入值两个输入值确定的。结果，灯功率被设置为对应于每一个输入值的适当的值。

虽然在以上所述的实施例中待使用的表是基于照明度范围确定的，但是可以按照投影仪1的特征适当地改变照明度范围。此外，基于照明度准备三个表是不需要的，但是可以准备至少两个或更多的表作为供选择的选项。而且，可以适当地改变图像数据的亮度和光功率之间的对应。

图7A到7G图解投影仪1的形状的一个例子。图7A是从正面角度来观察的图像投影设备的立体图。图7B是从后侧角度来观察的图像投影设备的立体图。图7C是图像投影设备的后视图。图7D是图像投影设备的俯视图。图7E是图像投影设备的前视图。图7F是图像投影设备的仰视图。图7G是图像投影设备的侧视图。图7H是图像投影设备的侧视图。

本发明提供灯的输出能相对于两个输入值被适当地调节的优点∶指示输入的图像的灰度数的值和指示使用图像投影设备的房屋的照明度的值。

虽然已经相对于用于完整和清楚的公开的具体的实施例描述了该发明，但是附加的权利要求不将被这样地限制而是将被解释为体现完全地属于在这里阐述的基本教义的领域中的技术人员可能想到的全部的修改和供选择的结构。

Claims (4)

1.一种图像投影设备，其特征在于，包含：

外部连接单元，被配置为接收图像数据的输入；

照明度传感器，被配置为测量周围的照明度；

图像数据处理单元，被配置为按照所述图像数据的亮度增加所述图像数据的灰度值；

设置信息存储单元，被配置为在其中对于获得的照明度的每一个范围存储对应信息，所述对应信息指示所述图像数据的亮度和作为光源的灯的灯功率之间的对应关系，所述灯功率按照所述亮度增加；

总体控制单元，被配置为基于获得的所述图像的亮度和所述照明度，通过参照一表来确定所述灯的所述灯功率，所述表指示存储在所述设置信息存储单元中的所述对应信息；以及

投影单元，被配置为用确定的灯功率对具有增加的灰度值的图像数据进行投影，其中

在所述对应信息中，依据所述图像数据的所述亮度的增加的所述灯功率的增加率随着所述照明度变得更低而被设置得更小，

当所述图像数据的所述亮度在0％到19％时，所述灯功率具有相同的值，而不管所述周围的照明度是任何值。

2.如权利要求1所述的图像投影设备，其特征在于，

所述总体控制单元获得由所述照明度传感器在每个给定时间测量的照明度，并且基于为确定所述灯功率而获得的照明度，确定将要用于确定所述灯功率的对应信息。

3.如权利要求1所述的图像投影设备，在其中

所述总体控制单元基于输入的图像数据的每一帧中的亮度来确定所述灯功率。

4.一种用于控制图像投影设备的方法，所述图像投影设备包括被配置为接收图像数据的输入的外部连接单元，被配置为测量周围的照明度的照明度传感器，以及被配置为在其中对于获得的照明度的每个范围存储对应信息的设置信息存储单元，所述对应信息指示所述图像数据的亮度和作为光源的灯的灯功率之间的对应关系，所述灯功率按照所述亮度增加，所述方法包含：

图像数据处理步骤，从输入的图像数据获得亮度，并且按照所述图像数据的所述亮度来增加所述图像数据的灰度值；

总体控制步骤，基于获得的所述图像的亮度和所述照明度，通过参照存储在所述设置信息存储单元中的所述对应信息来确定所述灯的灯功率；以及

投影步骤，用确定的灯功率对具有增加的灰度值的图像数据进行投影，其中

在所述对应信息中，依据所述图像数据的所述亮度的增加的所述灯功率的增加率随着所述照明度变得更低而被设置得更小，

当所述图像数据的所述亮度低于预定等级时，所述灯功率具有相同的值，而不管所述周围的照明度是任何值。