[发明专利]用于投影图像的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2007年8月6日在日本申请的日本优先权文件2007-204596的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及用于投影图像的技术。

背景技术

随着电子信息媒体的发展，有更多的机会使用图像投影设备(即，投影仪)，该图像投影设备包括由光源和其他光学器件组成的照明光学系统，例如液晶光调制器的空间光调制器(SLM)，其基于从外部装置接收的图像信息调制从照明光学系统发射的光束，以及例如投影透镜的投影光学系统，其通过将SLM调制的光束在屏幕上投影为放大的图像来显示图像。特别地，使用液晶光调制器作为SLM的液晶投影仪在投影仪中是知名的。液晶投影仪能够容易地调整屏幕大小并且在颜色重现上是极好的，其被广泛用作例如会议室中的投影仪。

随着越来越多地使用投影仪，对于简化投影仪的结构和减小投影仪的大小具有快速增长的需求。为了简化和缩小投影仪，构成投影仪的投影光学系统的投影透镜的尺寸和重量的减小是一个关键课题。为了缩小和减轻投影透镜，减少构成投影透镜的透镜的数目是有效的。然而，透镜数目的减少通常导致分辨率和成像性能的恶化，例如，失真像差、放大率色像差或散光。

对于投影光学系统中的像差，提出了一种方法，其中在设计投影光学系统的时候就获知发生在投影光学系统中的各种类型的像差，并且调整SLM的形状和结构以预先补偿在投影光学系统中发生的像差，这减少了在屏幕上投影的图像的像差。例如，日本专利第3264916号中公开了一种方法，其中根据波长来改变其上形成图像的SLM的有效区域以补偿色像差。此外，日本专利第3357026号公开了一种SLM，其具有扭曲的形状或根据由投影光学系统引起的失真或失真像差而弯曲的结构。

如上所述，可以通过调整SLM的形状或结构来对投影光学系统的像差进行一定程度的改善。然而，在这些方法中，要被使用的SLM需要特殊结构、并且充分补偿投影光学系统的分辨率的恶化是困难的。

发明内容

本发明的目的是至少部分解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于图像投影设备投影图像的方法，该图像投影设备包括发射光束的照明光学系统、处理源图像的图像信息的图像处理装置、基于源图像的图像信息来调制光束的空间光调制器以及将空间光调制器调制的光束在屏幕上投影为投影图像的投影光学系统。该方法包括：补偿操作，包括图像处理装置执行第一补偿，该第一补偿强调源图像的图像信息的空间频率分量的高频范围，以及执行第二补偿，当确定投影图像的图像信息的平均亮度低于具有其上执行第一补偿的单一空间频率的源图像的图像信息的平均亮度时，该第二补偿增加其亮度高于投影图像的图像信息中的源图像的图像信息的平均亮度的区域，以及当确定投影图像的图像信息的平均亮度高于源图像的图像信息的平均亮度时，该第二补偿增加其亮度低于投影图像的图像信息中的源图像的图像信息的平均亮度的区域。

此外，根据本发明的另一个方面，提供了一种用于投影图像的设备，包括：照明光学系统，用于发射光束；图像处理装置，用于处理源图像的图像信息；空间光调制器，基于源图像的图像信息来调制光束；以及投影光学系统，将空间光调制器调制的光束在屏幕上投影为投影图像。图像处理装置包括：复本图像信息生成单元，在屏幕上生成用于获得投影图像的复本图像信息；第一图像信息生成单元，基于源图像的图像信息的亮度和复本图像信息的每个像素的亮度的相除生成第一图像信息；第二图像信息生成单元，基于第一图像信息的亮度和投影光学系统的点扩展函数之间的卷积积分生成第二图像信息；输出图像信息生成单元，基于第二图像信息的亮度和输出图像信息的每个像素的亮度的积生成和更新输出图像信息。