CN107888891B - 图像投影显示方法和光学引擎 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了一种图像投影显示方法和光学引擎。所述方法包括：获取待投影显示图像的图像数据，根据所述亮度数据对所述待投影显示图像进行分区，所述分区具有不同的亮度等级，根据所述各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与所述待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，所述光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，所述DMD光阀根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制所述光束，并投射入投影镜头进行成像显示。上述图像投影显示方法能够根据待投影显示图像各个分区的亮度等级自动控制投影显示图像亮度分布，从而调节投影显示图像的对比度，另外还提供了一种光学引擎。

Description

图像投影显示方法和光学引擎

技术领域

本公开涉及投影显示领域，特别涉及一种图像投影显示方法和光学引擎。

背景技术

光学引擎作为一种重要的计算机图形图像输出设备，在教学、演示、娱乐、工作等方面越来越受到欢迎。DLP(Digital Light Processing，数字光处理技术)光学引擎是一种采用特殊光源调变方式的光学引擎，由于使用全数字反射方式，DLP光学引擎不仅能使投影显示图像更为细致，同时能有效缩小光学引擎的体积与重量，因而得到了广泛的使用。

DLP光学引擎中，将DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜器件)光阀作为主要元件以实现数字光学处理过程。光源发出的白色光，经过聚光透镜后会聚到由红、绿、蓝三种颜色相间组成的一个色轮圆盘上，产生红、绿、蓝单色光的时序性输出，经过透镜变成平行光后照射到DMD光阀上。而DMD光阀-受图像显示驱动信号的控制，使其上面的成千上万个微反射镜分别在“开”或“关”的位置间进行往复切换。处于“开”位置的微反射镜将使光线反射进入到镜头中，相应地在投影屏幕上产生一个亮点；而那些处于“关”位置的微反射镜将使光线反射到镜头之外，作为杂散光被吸收掉，相应地在投影屏幕上产生一个暗点。这样，通过每个微反射镜翻转的角度和时长来决定进入镜头的光量，经过整个DMD芯片上的所有微反射镜反射后，经过镜头，最后将在投影屏幕上形成一个完整的投影显示图像。

图1是根据一示例性实施例示出的两个微小反射镜片单元的光线偏转和投射情况的示意图。光源101发出的光线经过处理后照射到DMD芯片上后，在图像数据的控制下，微反射镜108、109进行响应的翻转，被微反射镜109反射的光全部进入到镜头104中，而被微反射镜108反射的光投射在镜头之外，作为杂散光被光吸收单元107吸收掉。

目前的DLP光学引擎中，由于光线在反射过程中存在着漫反射，使经过DMD芯片中微反射镜反射的光线无法全部投射到镜头中，降低了投影显示图像中明亮部分的亮度，从而降低了最亮时亮度和最暗时亮度的比值，即使投影显示图像的对比度较差。

发明内容

为了解决相关技术中存在的DLP光学引擎的投影显示图像对比度较差的技术问题，本公开提供了一种图像投影显示方法和光学引擎。

一种图像投影显示方法，包括：

获取待投影显示图像的图像数据；

根据所述图像数据对所述待投影显示图像进行分区，各个分区具有对应的亮度等级；

根据所述各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与所述待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同；

所述光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，所述DMD光阀根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制所述光束，并投射入投影镜头进行成像显示。

一种光学引擎，根据光束传输方向，包括：

照明光路，用于接收并匀化投影光源发出的光束；

光通量控制元件，其用于接收所述照明光路出射的光束，并根据待投影显示图像中确定的分区，分区域对所述光束进行光通量调整，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同；

DMD光阀，其用于接收所述光通量控制元件调整后的光束，根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制投射至自身表面的光束，并投入投影镜头进行成像显示；

所述光学引擎，还包括控制芯片，所述控制芯片用于获取待投影显示图像的图像数据，根据所述图像数据对所述待投影显示图像进行分区，所述待投影显示图像中确定的分区与所述光通量控制元件的分区域相对应。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

获取待投影显示图像的图像数据，根据图像数据对待投影显示图像进行分区，分区具有不同的亮度等级，根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整量不同，光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，DMD光阀根据待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制光束，并投射入投影镜头进行成像显示。通过在光学引擎中加入光通量控制元件，根据待投影显示图像中各个分区不同的亮度等级，使光通量控制元件中与图像各个分区分别对应的各个区域的光通量的调整幅度不同，而DMD光阀仍根据待投影显示图像的图像显示驱动信号对通过光通量控制的光束进行调整，从而使生成的投影显示图像的亮度分布相比待投影显示图像发生改变，调整投影显示图像的对比度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的两个微小反射镜片单元的光线偏转和投射情况的示意图；

图2是根据本公开所涉及的实施环境的示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种图像投影显示方法的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种DLP光学引擎进行信号处理的示意图；

图5是图3对应实施例的根据图像数据对待投影显示图像进行分区，分区具有不同的亮度等级步骤的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的根据各像素的位置信息将待投影显示图像等分为16个分区时的示意图；

图7是图6对应实施例的根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区步骤的流程图；

图8是图3对应实施例的根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量步骤的流程图；

图9是另一实施例中图3对应实施例的根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量步骤的流程图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种图像投影装置的框图；

图11是图10对应实施例示出的图像分区模块的框图；

图12是另一实施例中图10对应实施例示出的图像分区模块的框图；

图13是图10对应实施例示出的光通量控制模块的框图；

图14是另一实施例中图10对应实施例示出的光通量控制模块的框图；

图15是根据一示例性实施例示出的一种光学引擎的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图2是根据本公开所涉及的实施环境的示意图。如图2所示，该实施环境包括：光学引擎100和视频信号输出终端200。视频信号输出终端200与光学引擎100进行数据通信连接，视频信号输出终端200向光学引擎100传输视频信号，光学引擎100接收视频信号后，对视频信号进行处理，生成图像数据，进而根据图像数据投影出与视频信号相关的投影显示图像。

实施例一

图3是根据一示例性实施例示出的一种图像投影显示方法的流程图。如图3所示，该图像投影显示方法可以包括以下步骤。

在步骤S110中，获取待投影显示图像的图像数据。

光学引擎的使用过程中，计算机等视频信号输出终端将显示数据转换为视频信号，通过光学引擎与视频信号输出终端的连接发送至光学引擎，光学引擎接收视频信号输出终端输出的视频信号后，对视频信号进行处理生成待投影显示图像的图像数据。

图4是根据一示例性实施例示出的一种DLP光学引擎进行信号处理的示意图。光源101发出的光线，经过光学系统102进行光处理，投射在DMD光阀103中，而视频信号被多媒体数据处理模块处理后生成待投影显示图像的图像数据，图像数据中包括待投影显示图像的图像显示驱动信号，在图像显示驱动信号的控制下，通过光调制驱动106对DMD光阀103进行控制。从而使DMD光阀103对光线处理后通过镜头104进行成像显示。

在步骤S120中，根据图像数据对待投影显示图像进行分区，分区具有不同的亮度等级。

图像数据中包含各像素的亮度信息和位置信息以及图像显示驱动信号等信息。

对待投影显示图像进行分区的具体实现，可以根据图像数据中各像素的位置信息进行分区，也可以根据各像素的亮度信息和位置信息对待投影显示图像进行分区，还可利用图像数据中的其它信息进行分区，在此不进行一一列举。

将待投影显示图像进行分区后，根据各个分区的亮度，各个分区分别对应一个亮度等级，并且各个分区之间，其亮度等级可以相同，也可以各不相同。

在步骤S130中，根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同。

在光学引擎光线的光路中装设光通量控制元件，光通量控制元件是一种光学开关，用以控制光束的光通量。光束穿过光通量控制元件进行传播，从而通过光通量控制元件控制光学引擎中光束的亮度。光学引擎中光束是以一定的覆盖面积直线向前传播的，由于光束的光线在光学引擎中的直线传播，光通量控制元件中的各个区域和投影显示图像中的各个部分是一一对应的。因而改变对光通量控制元件中的不同区域的光通量，投影显示图像中相对应部分的亮度就会改变。

根据图像数据中待投影显示图像各个分区对应的亮度等级，在光通量控制元件中确定各个分区对应的区域，进而对光通量控制元件中对应的各个区域的光通量进行控制，使光通量控制元件中各个区域的光通量根据待投影显示图像中对应分区亮度等级的不同而不同。

在步骤S140中，光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，DMD光阀根据待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制光束，并投射入投影镜头进行成像显示。

DMD光阀是一种电子输入、光学输出的微机电系统，由很多个独立控制的微发射镜组成。待投影显示图像的图像数据中包括图像显示驱动信号，DMD光阀受图像显示驱动信号的控制，使其上面的微反射镜分别在“开”或“关”的位置间进行往复切换。处于“开”位置的微反射镜将使光束反射进入到镜头中，相应地在投影屏幕上产生一个亮点；而那些处于“关”位置的微反射镜将使光束反射到镜头之外，作为杂散光被吸收掉，相应地在投影屏幕上产生一个暗点。这样，通过每个微反射镜翻转的角度和时长来决定进入镜头的光量，经过整个DMD光阀上的所有微反射镜反射后，经过投影镜头进行成像显示，在投影屏幕上形成一个完整的投影显示图像。

DMD光阀根据待投影显示图像的显示驱动信号在对光线进行光处理，使投影生成的投影显示图像和待投影显示图像一致。而通过光通量控制元件中各个区域的光通量对投影显示图像中对应的不同部分的亮度进行控制。

对比度为投影显示图像全白亮度时与全黑亮度时的亮度比值，因而通过对光通量控制元件各个区域进行光通量的控制，使投影显示图像相对应部分亮度的降低幅度不一致，从而调节投影显示图像的对比度。

光通量控制元件和DMD光阀的分区形状均与待投影显示图像的分区形状相同，但在面积大小呈一定的比例关系。由于光线的直线传播，光通量控制元件的每一个位置通过光线的传播与DMD光阀上的位置一一对应，DMD光阀上的每一个位置与投影显示图像的位置也是一一对应的。对待投影显示图像进行分区后，根据分区对光通量控制元件的各个区域进行相应控制，进而投射到DMD光阀上，因而光通量控制元件的分区形状和DMD光阀的分区形状均与待投影显示图像的分区形状相同。

利用如上所述的方法，通过在DLP光学引擎中增设光通量控制元件，根据图像数据获取图像中各个分区的亮度等级，控制光通量控制元件中对应的各个区域的光通量，使在图像显示驱动信号的控制下生成的投影显示图像各个部分亮度的调整幅度不同，而DMD光阀仍根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号对通过光通量控制的光束进行调整，从而使生成的投影显示图像的亮度分布相比待投影显示图像发生改变，调整图像的对比度。

实施例二

图5是根据一示例性实施例示出的对步骤S120的细节的描述。步骤S120中，该步骤S120可以包括以下步骤。

在步骤S121中，提取图像数据中各个像素的亮度信息和像素位置信息。

像素是图像的基本单元，图像是由像素组成的。图像数据中包含各像素的亮度信息和位置信息以及图像显示驱动信号等信息，从图像数据中提取出各像素的亮度信息和像素位置信息。

在步骤S122中，根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区。

根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区的方式有多种。

根据各个像素的亮度信息，确定各个像素对应的亮度等级，进而根据各个像素的位置信息，将位置相邻且亮度等级相同的分区确定为一个亮度等级的分区。因而各个分区的面积可以是相同的，也可以是不相同的。

也可以根据各像素的位置信息将待投影显示图像分为多个分区，进而根据各个分区内所有像素的亮度信息计算各个分区的亮度，从而确定各个分区的亮度等级。

图6是根据一示例性实施例示出的根据各像素的位置信息将待投影显示图像等分为16个分区时的示意图。图6中，根据待投影显示图像中各像素的相对位置，将待投影显示图像按面积大小等分为16个分区，再获取这16个分区的亮度，确定各个分区的亮度等级，进而根据各个分区的亮度等级对光通量控制元件中相对应的区域进行光通量的控制，使生成的投影显示图像各个部分的亮度得到有效控制。

还可以根据其它的方式确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区方式，在此不做限定。

利用如上所述的方法，通过获取将待投影显示图像中各个像素的亮度信息和像素位置信息，确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区，根据亮度等级控制光通量控制元件中对应的各个区域的光通量，改变投影显示图像的亮度分布，调整图像的对比度。

实施例三

图7是根据一示例性实施例示出的对步骤S122的细节的描述。步骤S122中，该步骤S122可以包括以下步骤。

在步骤S1221中，根据各个像素的亮度信息确定待投影显示图像中存在的亮度等级。

根据各个像素的亮度信息，将亮度值分为多个亮度大小范围，每个亮度大小范围对应一个亮度等级。

确定待投影显示图像中存在的亮度等级的方式有多种，可以是光学引擎中根据亮度值预设有多个亮度等级，进而根据待投影显示图像中各个像素的亮度信息，确定该待投影显示图像中存在的亮度等级；还可以是根据预设的标准对待投影显示图像中各像素的亮度值进行亮度等级的划分，进而确定该待投影显示图像中存在的亮度等级；还可以是通过其他的方式确定待投影显示图像中存在的亮度等级，在此不做限定、

例如，假设亮度大小最大为100，光学引擎中将0到100的亮度分为A[0，20)、B[20，40)、C[40，60)、D[60，80)、E[80，100]5个亮度等级。待投影显示图像中，所有像素的亮度值在10到70之间，因此确定待投影显示图像中存在的亮度等级为亮度等级A[0，20)、B[20，40)、C[40，60)、D[60，80]。

又例如，待投影显示图像中，所有像素的亮度值在10到70之间，根据预设的标准将亮度值划分为A[10，30)、B[30，50)、C[50，70]3个亮度等级，则确定待投影显示图像中存在的亮度等级为亮度等级A[10，30)、B[30，50)、C[50，70]。

在步骤S1222中，根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定各个亮度等级在待投影显示图像中对应的分区。

根据各个像素的亮度信息，查找各个像素对应的亮度等级。根据各个像素的位置信息，将对应同一亮度等级且位置相邻的像素确定为一个分区，将亮度对应于同一亮度等级的多个分区确定为该亮度等级在待投影显示图像中对应的分区。

例如，待投影显示图像中，存在的亮度等级分别为亮度等级A、B、C，亮度等级A、B、C的亮度大小范围分别为A[0，20)、B[20，40)、C[40，70)。当三个依次相邻的像素X1、X2、X3的亮度分别为30、35、50时，由于像素X1、X2的亮度在B[20，40)中，而像素X3的亮度在C[40，70)中，因而将像素X1、X2确定为亮度等级B的一个分区。

利用如上所述的方法，通过待投影显示图像中各个像素的亮度信息确定存在的亮度等级，根据各像素的亮度等级和位置信息对待投影显示图像进行分区，分区和各像素的亮度和位置更加匹配，使根据分区对光通量控制元件的光通量进行调整时更有针对性，避免图片的亮度分布失真。

实施例四

图8是根据一示例性实施例示出的对步骤S130的细节的描述。待投影显示图像的分区对应的亮度等级为高亮度等级和低亮度等级，步骤S130中，该步骤S130可以包括以下步骤。

在步骤S131中，根据各个分区对应的亮度等级，确定低亮度等级对应的分区。

待投影显示图像中存在两个亮度等级，这两个亮度等级分别为高亮度等级和低亮度等级。根据各个分区分别对应的亮度等级，进而确定低亮度等级在待投影显示图像中对应的分区。

例如，待投影显示图像中共有4个分区F1、F2、F3、F4，亮度等级分别为亮度等级A和亮度等级B，亮度等级A为高亮度等级，亮度等级B为低亮度等级。分区F1、F2、F3对应的亮度等级均为亮度等级A，分区F4对应的亮度等级为亮度等级B，由此可以确定低亮度等级对应的分区为分区F4。

在步骤S132中，确定低亮度等级对应的分区在光通量控制元件的对应区域，降低对应区域的光通量。

光通量控制元件中的每一个位置是和待投影显示图像中的位置一一对应的，因而对于待投影显示图像中的每一个分区，光通量控制元件中均有特定的区域与其对应。根据待投影显示图像中低亮度等级对应的分区，确定光通量控制元件中与这些分区对应的区域，进而通过对光通量控制元件进行控制，降低与低亮度等级分区对应的区域的光通量。

利用如上所述的方法，根据待投影显示图像中各个分区对应的亮度等级，确定光通量控制元件中与低亮度等级分区对应的区域，进而降低这些区域的光通量，使待投影显示图像中原本较暗区域的亮度降低，从而提高投影显示图像的对比度。

实施例五

图9是根据一示例性实施例示出的对步骤S130的细节的描述。待投影显示图像的分区对应的亮度等级为多个亮度等级，步骤S130中，该步骤S130可以包括以下步骤。

在步骤S134中，根据各个分区对应的亮度等级，确定低区亮度等级和低区亮度等级对应的分区；

待投影显示图像的分区对应的亮度等级为多个亮度等级，按照亮度等级的高低顺序，根据预先设置的标准，确定低区亮度等级中的亮度等级。

预先设置的标准可以是一个亮度等级，低于该亮度等级的亮度等级确定为低区亮度等级；预先设置的标准还可以根据各亮度等级的高低顺序，排除最高亮度等级，将比最高亮度等级低的亮度等级均确认为低区亮度等级；还可以是通过其他的标准确定低区亮度等级。

例如，待投影显示图像的分区对应的亮度等级有4个，按照亮度等级的高低顺序分别为亮度等级A、亮度等级B、亮度等级C、亮度等级D，确定比亮度等级B低的亮度等级为低区亮度等级，因此确认亮度等级C、D为低区亮度等级。

又例如，待投影显示图像的分区对应的亮度等级有4个，按照亮度等级的高低顺序分别为亮度等级A、亮度等级B、亮度等级C、亮度等级D，排除最高亮度等级A，确认亮度等级B、C、D为低区亮度等级。

由于各个亮度等级在待投影显示图像中均有对应的分区，因而根据确定的低区亮度等级，选取低区亮度等级中各亮度等级对应的分区。

在步骤S135中，确定低区亮度等级对应分区在光通量控制元件的对应区域，按照低区亮度等级之间的高低顺序，确定对应区域中光通量的降幅，降幅按照低区亮度等级之间的高低顺序递增；

根据低区亮度等级中各亮度等级对应的分区，确定光通量控制元件中与这些分区对应的区域。由于低区亮度等级中的各亮度等级对应不同的亮度大小范围，仍存在亮度等级的高低顺序，根据高低顺序，确定光通量控制元件中对应区域的光通量，与亮度等级低对应分区对应的区域光通量比与亮度等级高对应分区对应的区域光通量的降幅大。

例如，待投影显示图像的分区对应的亮度等级有4个，按照亮度等级的高低顺序分别为亮度等级A、亮度等级B、亮度等级C、亮度等级D，确定的低区亮度等级为亮度等级C、D，待投影显示图像中，亮度等级C对应的区域为C1，亮度等级D对应的区域为D1，而光通量控制元件中，与C1对应的区域为c1，与D1对应的区域为d1。由于亮度等级D比亮度等级C的亮度等级低，因而光通量控制元件中区域d1的光通量比区域c1的光通量的降幅大。

在步骤S136中，按照降幅降低对应区域中的光通量。

利用如上所述的方法，根据待投影显示图像中各个分区对应的亮度等级，确定亮度等级较低的一部分或全部亮度等级为低区亮度等级，进而根据低区亮度等级中各亮度等级的高低顺序，确定光通量控制元件中与各亮度等级分区对应分区分别对应的区域光通量降幅，使这些对应区域的光通量降幅随亮度等级的高低顺序递增，使待投影显示图像中原本较暗的分区在投影生成的图像中亮度更低，从而提高投影显示图像的对比度。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本上述图像投影显示方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开图像投影的显示方法实施例。

图10是根据一示例性实施例示出的一种图像投影装置的框图，如图10所示，该图像投影装置包括但不限于：亮度获取模块110、图像分区模块120、光通量控制模块130以及成像显示模块140。

图像数据获取模块110，用于获取待投影显示图像的图像数据；

图像分区模块120，用于根据图像数据对待投影显示图像进行分区，各个分区具有对应的亮度等级；

光通量控制模块130，用于根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同；

成像显示模块140，用于光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，DMD光阀根据待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制光束，并投射入投影镜头进行成像显示。

上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述图像投影显示方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。

可选的，如图11所示，图像分区模块120包括但不限于：信息提取单元121和分区确定单元122。

信息提取单元121，用于提取图像数据中各个像素的亮度信息和像素位置信息；

分区确定单元122，用于根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定待投影显示图像中对应于亮度等级的分区。

可选的，如图12所示，图像分区模块120包括但不限于：亮度等级确定单元124和等级分区确定单元125。

亮度等级确定单元124，用于根据各个像素的亮度信息确定待投影显示图像中存在的亮度等级；

等级分区确定单元125，用于根据各个像素的亮度信息和像素位置信息确定各个亮度等级在待投影显示图像中对应的分区。

可选的，如图13所示，光通量控制模块130包括但不限于：低亮度等级分区确定单元131和光通量降低单元132。

低亮度等级分区确定单元131，用于根据各个分区对应的亮度等级，确定低亮度等级对应的分区；

光通量确定降低单元132，用于确定低亮度等级对应的分区在光通量控制元件的对应区域，降低对应区域的光通量。

可选的，如图14所示，光通量控制模块130包括但不限于：低区等级分区确定单元134、光通量降幅确定单元135和光通量降低单元136。

低区等级分区确定单元134，用于根据各个分区对应的亮度等级，确定低区亮度等级和低区亮度等级对应的分区；

光通量降幅确定单元135，用于确定低区亮度等级对应分区在光通量控制元件的对应区域，按照低区亮度等级之间的高低顺序，确定对应区域中光通量的降幅，降幅按照低区亮度等级之间的高低顺序递增；

光通量降低单元136，用于按照降幅降低对应区域中的光通量。

图15是根据一示例性实施例示出的一种光学引擎的结构框图，如图15所示，根据光束传输方向，该光学引擎包括但不限于：

照明光路10，用于接收并匀化投影光源发出的光束；

光通量控制元件20，其用于接收照明光路出射的光束，并根据待投影显示图像中确定的分区，分区域对光束进行光通量调整，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件20中区域的光通量调整幅度不同；

DMD光阀30，其用于接收光通量控制元件调整后的光束，根据待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制投射至自身表面的光束，并投入投影镜头进行成像显示；

光学引擎，还包括控制芯片40，控制芯片40用于获取待投影显示图像的图像数据，根据图像数据对待投影显示图像进行分区，待投影显示图像中确定的分区与光通量控制元件20的分区域相对应。

光学引擎接收显示数据后处理生成待投影显示图像的图像数据，根据待投影显示图像的图像显示驱动信号控制DMD光阀30对光线进行调制。

控制芯片40根据图像数据对待投影显示图像进行分区，根据各分区的亮度等级对光通量控制元件20中与待投影显示图像各个分区分别对应的各个区域的光通量进行控制，进而使照明光路10的光束在经过光通量控制元件20后，各个区域的亮度得到控制。根据与对应的待投影显示图像中各个分区的亮度等级，通过光通量控制元件20不同区域的亮度得到不同程度的降低，DMD光阀30对经过光通量控制元件20进行光通量控制后的光线进行调制，投射到镜头后生成投影显示图像。

根据图像数据中待投影显示图像各个分区的亮度等级控制投影显示图像各个部分的亮度，使投影显示图像各个部分的亮度根据自身各个分区的原有亮度的不同而进行不同程度的降低，从而调节投影显示图像的对比度等特征。

可选的，光通量控制元件20为可逻辑分区的透光器件，透光器件可以为LCD(Liquid Crystal Display，薄膜晶体管液晶显示器件)液晶光通量控制元件，也可以为光栅光通量控制元件，还可以为其他的透光性面板。光通量控制元件20通过内部多个微小光控开关允许光线通过或对光线阻挡，实现光通量的控制。

进一步的，光通量控制元件20用于：

根据各个分区对应的亮度等级，确定低亮度等级对应的分区；

确定低亮度等级对应分区在光通量控制元件的对应区域，降低对应区域的光通量。

进一步的，光通过控制元件20用于：

根据各个分区对应的亮度等级，确定低区亮度等级和低区亮度等级对应的分区；

确定低区亮度等级对应分区在光通量控制元件的对应区域，按照低区亮度等级之间的高低顺序，确定对应区域中光通量的降幅，降幅按照低区亮度等级之间的高低顺序递增；

按照降幅降低对应区域中的光通量。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，本领域技术人员可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种图像投影显示方法，包括：

获取待投影显示图像的图像数据；

根据所述图像数据中各个像素的亮度信息，确定各个像素对应的亮度等级，将位置相邻且亮度等级相同的像素确定为一个亮度等级的分区；

根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与所述待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同；

所述光通量控制元件将调整后的光束投射至DMD光阀表面，所述DMD光阀根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制所述光束，并投射入投影镜头进行成像显示，所述投影镜头所显示成像的对比度与所述待投影显示图像的对比度不同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述图像数据中各个像素的亮度信息，确定各个像素对应的亮度等级，将位置相邻且亮度等级相同的像素确定为一个亮度等级的分区，包括：

提取所述图像数据中各个像素的亮度信息和像素位置信息；

根据所述各个像素的亮度信息确定所述各个像素对应的亮度等级；

根据所述各个像素的像素位置信息，将位置相邻且亮度等级相同的像素确定为一个亮度等级的分区。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分区对应的亮度等级为高亮度等级和低亮度等级，所述根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与所述待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，包括：

根据各个分区对应的亮度等级，确定低亮度等级对应的分区；

确定所述低亮度等级对应的分区在所述光通量控制元件的对应区域，降低所述对应区域的光通量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分区对应的亮度等级为多个亮度等级，所述根据各个分区对应的亮度等级，调整光通量控制元件中与所述待投影显示图像中各个分区分别对应的各个区域的光通量，包括：

根据各个分区对应的亮度等级，确定低区亮度等级和所述低区亮度等级对应的分区；

确定所述低区亮度等级对应分区在所述光通量控制元件的对应区域，按照所述低区亮度等级之间的高低顺序，确定对应区域中光通量的降幅，所述降幅按照所述低区亮度等级之间的高低顺序递增；

按照所述降幅降低所述对应区域中的光通量。

5.一种光学引擎，其特征在于，根据光束传输方向，包括：

照明光路，用于接收并匀化投影光源发出的光束；

光通量控制元件，其用于接收所述照明光路出射的光束，并根据待投影显示图像中各个像素的亮度信息确定各个像素对应的亮度等级，将位置相邻且亮度等级相同的像素确定为一个亮度等级的分区，根据确定的分区，分区域对所述光束进行光通量调整，其中，不同的亮度等级的分区，其所对应的光通量控制元件中区域的光通量调整幅度不同；

DMD光阀，其用于接收所述光通量控制元件调整后的光束，根据所述待投影显示图像的图像显示驱动信号，调制投射至自身表面的光束，并投入投影镜头进行成像显示，所述投影镜头所显示成像的对比度与所述待投影显示图像的对比度不同；

所述光学引擎，还包括控制芯片，所述控制芯片用于获取待投影显示图像的图像数据，根据所述图像数据对所述待投影显示图像进行分区，所述待投影显示图像中确定的分区与所述光通量控制元件的分区域相对应。

6.根据权利要求5所述的光学引擎，其特征在于，所述光通量控制元件为可逻辑分区的透光器件。

7.根据权利要求5所述的光学引擎，其特征在于，所述光通量控制元件进一步用于：

根据所述各个分区对应的亮度等级，确定低亮度等级对应的分区；

确定所述低亮度等级对应分区在所述光通量控制元件的对应区域，降低所述对应区域的光通量。

8.根据权利要求5所述的光学引擎，其特征在于，所述光通量 控制元件进一步用于：

根据所述各个分区对应的亮度等级，确定低区亮度等级和所述低区亮度等级对应的分区；

确定所述低区亮度等级对应分区在所述光通量控制元件的对应区域，按照所述低区亮度等级之间的高低顺序，确定对应区域中光通量的降幅，所述降幅按照所述低区亮度等级之间的高低顺序递增；

按照所述降幅降低所述对应区域中的光通量。

Images