專利名稱：彩色圖像顯示方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用一個白熾燈作為調(diào)制手段進(jìn)行彩色顯示的圖像顯示裝置或投射型圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
歷來，作為進(jìn)行全色圖像的顯示方法，有PWM驅(qū)動制式，近來還一直廣泛用于等離子顯示等各種點(diǎn)陣制式顯示中。
所謂PWM驅(qū)動顯示，如圖11所示，是指與RGB視像信號振幅成比例的周期接通顯示元件的顯示的，利用振幅-時(shí)間軸變換處理來形成濃淡顯示的制式。圖12示出RGB視像信號的灰度為8位時(shí)的最基本PWM模式。該模式對與RGB各灰度位成比例的時(shí)間接通或關(guān)斷顯示。然而，這種方法具有顯示接通的部分集中于部分周期的傾向，因而產(chǎn)生閃爍和活動圖像時(shí)的假輪廓，是個課題。為了解決圖12的課題，一般采用圖13的PWM模式，圖13將各灰度位劃分為細(xì)段，避免一個特定的灰度集中于部分周期，從而解決上述圖12的課題。但是，圖12、圖13另外還存在共同的課題。該課題是因?yàn)槎加脮r(shí)分方式驅(qū)動RGB的PWM模式，在進(jìn)行活動圖像顯示時(shí)產(chǎn)生色分離。為了解決該課題，使用圖14的PWM模式。圖14的PWM模式將RGB各色的PWM模式劃分成多個，并且使劃分后的模式形成RGB、RGB--的并行變化。利用增加劃分?jǐn)?shù)，超越人眼覺察范圍，從而消除色分離。
白熾燈制的顯示中，具有將紅、綠、藍(lán)各色光入射到圖像顯示板并且使各色光在該板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以PWM方式依據(jù)光通過的定時(shí)驅(qū)動圖像顯示板，進(jìn)行全色圖像顯示，這種顯示即使采用所謂“積分器”將光源的光聚集成具有均勻光量分布的矩形狀光，也在通過色分離光學(xué)系統(tǒng)和掃描光學(xué)系統(tǒng)的透鏡系統(tǒng)時(shí)，因余弦4次方法則而在光軸中心部和周邊部之間產(chǎn)生亮度差。因此，圖像顯示板上通過的掃描光在時(shí)間、空間上亮度都不穩(wěn)定?？臻g亮度差呈現(xiàn)為畫面上各位置的亮度差，但利用視頻信號亮度調(diào)制加以解決的方法較普通，無特殊問題。然而，由于對圖像顯示板進(jìn)行作為時(shí)間方向的處理的PWM驅(qū)動，時(shí)間亮度差產(chǎn)生灰度間的亮度差，即對應(yīng)于灰度變化的顯示光量變化不連續(xù)。
而且，上述白熾燈制式的顯示由于采用PWM驅(qū)動方式，因視頻量化位數(shù)而使灰度展現(xiàn)受到限制。因此，灰度數(shù)不夠時(shí)，形成具有欠缺光滑度的假輪廓的圖像。
又，上述白熾燈制的顯示中，由于掃描圖像顯示板的各色掃描光交界處部分的亮度降低，避免各色之間色重疊的情況下，可利用的光量減少，顯示亮度降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮這種已有的白熾燈制顯示的課題，其目的是提供一種(1)能消除對應(yīng)于灰度變化的顯示亮度變化的不連續(xù)，或者(2)能消除視頻量化位數(shù)不夠時(shí)諸如圖像光滑度欠佳或生產(chǎn)假輪廓，或者(3)能兼顧提高顯示亮度和擴(kuò)充視頻量化位數(shù)的彩色圖像顯示方法及裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的方法和手段。
對與灰度變化對應(yīng)的顯示光量變化的不連續(xù)，在入射到圖像顯示板且移動的各色照射光的光量存在時(shí)間上的變動時(shí)，或者即使不存在該變動時(shí)，求入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，設(shè)定各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示亮度為所述規(guī)定值與2n的積，消除顯示灰度之間的亮度不連續(xù)，進(jìn)行圖像顯示。
其次，對顯示灰度數(shù)不夠的課題，采用的方法和手段為入射到所述圖像顯示板且移動的各色照射光的光量存在時(shí)間上的變動時(shí)，或者即使不存在該變動時(shí)，在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式。
又，對于顯示輝度的降低，則設(shè)置圖像顯示板入射光的相鄰2色的重疊周期，在2色重疊周期一起進(jìn)行驅(qū)動亮度信號分量的處理。
還有，本發(fā)明不限于上述手段，還具有以下結(jié)構(gòu)。
第1的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)1)是一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；所述方法中，預(yù)先求出入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，進(jìn)而設(shè)定對各顯示灰度位進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使對各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示灰度為所述規(guī)定值與2n的積，并且利用該設(shè)定的定時(shí)進(jìn)行圖像顯示。
第2的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)2)為第1的本發(fā)明彩色圖像顯示方法中，所述入射光量的規(guī)定值為掃描光的亮度的平均值×單位時(shí)間。
第3的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)3)是一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路，預(yù)先求出入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，進(jìn)而設(shè)定對各顯示灰度位進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使對各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示輝度為所述規(guī)定值與2n的積，并且利用該設(shè)定的定時(shí)進(jìn)行圖像顯示。
第4的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)4)是一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；所述方法中，在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
第5的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)5)是一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路，其中，在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
第6的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)6)是一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路，所述光學(xué)系統(tǒng)對所述圖像顯示板的入射光設(shè)置相鄰的2色的重疊周期，所述圖像顯示板驅(qū)動電路在所述2色重疊周期驅(qū)動亮度信號分量，同時(shí)在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
第7的本發(fā)明(對應(yīng)于權(quán)項(xiàng)7)是一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的彩色用符合該入射光彩色的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路，其中，所述光學(xué)系統(tǒng)對所述圖像顯示板的入射光設(shè)置相鄰的2色的重疊周期，所述圖像顯示板驅(qū)動電路在所述2色的重疊周期驅(qū)動亮度信號分量，同時(shí)在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。


圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是已有課題的說明圖。
圖4是已有課題的說明圖。
圖5是已有課題的說明圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的說明圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的PWM模式圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的PWM模式圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)圖。
圖10是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)圖。
圖11是PWM驅(qū)動原理說明圖。
圖12是PWM驅(qū)動模式的形成的說明圖。
圖13是PWM驅(qū)動模式的形成的說明圖。
圖14是PWM驅(qū)動模式的形成的說明圖。
圖15是聚光手段一具體例的結(jié)構(gòu)圖。
圖16是掃描手段一具體例的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是PWM驅(qū)動處理電路一具體例的結(jié)構(gòu)圖。
圖18是圖像顯示板一具體例的結(jié)構(gòu)圖。
圖19是已有PWN模式的結(jié)構(gòu)圖。
圖20是已有的PWN模式。
圖21是已有的PWN模式。
圖22是已有的PWN模式。
符號說明1是PWM驅(qū)動處理電路，2是緩存器，3是PWM輸出電路，4是PWM輸出控制電路，6是圖像顯示板，7是掃描透鏡，8是掃描手段，9是掃描光學(xué)系統(tǒng)，10是色分離光學(xué)系統(tǒng)，11是聚光手段，12是光源部，13是劃分的位面(8位時(shí))，14是已有PWM模式，15是本發(fā)明的PWM模式，16、17、18是掃描光帶，30是PWM灰度擴(kuò)充處理電路，31是緩存器，32是脈沖輸出電路，33是定時(shí)控制電路，34是復(fù)接器，35是常規(guī)PWM驅(qū)動周期，36是位擴(kuò)充PWM驅(qū)動周期，39、40是數(shù)據(jù)選擇器，50是亮度信號運(yùn)算輸出電路。
具體實(shí)施形態(tài)實(shí)施形態(tài)1本實(shí)施形態(tài)1解決上述灰度變化所對應(yīng)顯示光量變化不連續(xù)的課題。圖1和圖2是本實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)圖，圖1示出總體結(jié)構(gòu)，圖2示出信號處理內(nèi)容。圖1的組成部分包括光源部12、聚光手段11、色分離光學(xué)系統(tǒng)10、由掃描手段8和掃描透鏡7的掃描光學(xué)系統(tǒng)9構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)、透射型圖像顯示板6和對該顯示板進(jìn)行驅(qū)動的PWM驅(qū)動處理電路1。
首先說明其基本動作，光源部12出射的光由聚光手段聚焦，并輸出與對后級圖像顯示板6的照明光形狀相同的光。聚光手段11一般是稱為積分器的部件，作為具體例，有圖15所示的裝置。圖15的裝置用透鏡數(shù)相等的2級多透鏡陣列組成。其工作為第1陣列41的各透鏡的入射光聚集在第2陣列42對應(yīng)的透鏡上，均勻照射到末級的成像面43，使末級成像部內(nèi)各位置的光強(qiáng)度相同。
接著，聚光手段11的輸出光由色分離光學(xué)系統(tǒng)10分成RGB各色的矩形狀光。一般用濾色鏡進(jìn)行色分離。然后，色分離光學(xué)系統(tǒng)10的輸出光接著輸入到掃描手段8，將RGB各矩形光作為掃描輸出。
掃描手段8能借助使用例如圖16所示的多邊形鏡的方法實(shí)現(xiàn)。掃描輸出光輸入到掃描透鏡7。掃描透鏡7由具有在與入射角成比例的位置成像的性能的所謂“fθ透鏡”構(gòu)成。其結(jié)果是，對圖像顯示板6入射圖3所示那樣的矩形的各色掃描光。
另一方面，與上述矩形狀的各色掃描光同步地把從RGB信號變換后生成的PWM模式輸入到圖像顯示板6。以此利用圖像顯示板6的透射光形成圖像。
從聚光手段11輸出光強(qiáng)度相同的矩形狀光，但后級的光學(xué)系統(tǒng)存在各種透鏡，因而如圖3所示，對圖像顯示板的輸入級產(chǎn)生RGB各光在掃描方向的亮度不均19、20、21和與光掃描垂直的方向上的亮度不勻22。
亮度不勻22呈現(xiàn)為畫面上水平方向亮度遮蔽。圖4示出RGB各色掃描光19、20、21具有亮度不勻的影響。圖4的14與已有例的圖14中所示的PWM驅(qū)動模式相同。無亮度不勻時(shí)(23)，PWM各灰度位的亮度均勻，有亮度不均時(shí)(24)，各灰度位的亮度產(chǎn)生不均勻。
例如，對掃描光強(qiáng)度最大的定時(shí)上驅(qū)動的灰度位6而言，用掃描光強(qiáng)度低的部分驅(qū)動的灰度位7光量相對下降。據(jù)此，如圖5所示，在上升到灰度位7的部分產(chǎn)生顯示光量不連續(xù)，即產(chǎn)生灰度線性不連續(xù)25。
下面首先用圖2、圖6、圖7和圖8說明消除上述灰度線性不連續(xù)的PWM驅(qū)動處理方法。再者，聚PWM驅(qū)動模式以圖4的14為基礎(chǔ)加以改變的情況為例進(jìn)行說明。
首先，圖6示出與處理有關(guān)的參數(shù)的定義。圖6(a)表示掃描光的亮度與時(shí)間的關(guān)系。掃描光端部的光量小，因而不使用，設(shè)利用時(shí)間t0和t1的范圍進(jìn)行驅(qū)動，如圖6(b)所示。又設(shè)用函數(shù)f(t)表示時(shí)間t的掃描光的亮度。其次，設(shè)可用的光量為S，S以圖6(c)的面積表示，見式(1)。式(2)表示亮度平均值Sav。S=∫t0t1f(t)dt......(1)]]>Sav=St1-t0]]>平均值 ……(2)又，掃描光的亮度變成等于亮度平均值Sav的定時(shí)、即式(3)的解記為t2和t3。
Sav＝f(t2)……(3)Sav＝f(t3)下面，用圖4和圖5說明PWM模式的排列方法。取改進(jìn)圖14所示模式的例子進(jìn)行說明。
PWM模式中的光量最小單位用掃描光的亮度平均值Sav×單位時(shí)間表示，該單位光量在以下的位φ是相當(dāng)于所述規(guī)定值的光量。
位0(最低端位)取圖7內(nèi)的定時(shí)26，位1取圖7內(nèi)的定時(shí)27，配置在對掃描光的亮度取平均值的定時(shí)t2、t3附近。當(dāng)然，位1的周期寬度是位0的2倍。
位2配置成使位面28、29的和與4倍位φ光量值的差為最小。對于位3以上的灰度也用同樣的方法決定位面配置。
即，顯示灰度n時(shí)，決定該配置，使按位面配置決定的亮度與位φ的光量×(2的n次方的差最小。
利用以上的方法，使PWM模式成為圖2中的15。圖2中的14如上所述，是圖4中的14、即圖14的PWM模式排列。利用以上的方法，能消除各灰度間的顯示光量差，很好地保持灰度線性。
下面用圖17和圖18說明使以上處理方法具體化用的電路處理的具體例。
圖1中，PWM驅(qū)動處理電路1由緩存器2、PWM輸出電路3和PWM輸出控制電路4構(gòu)成。為了將視頻信號線性變換成PWM模式，需要進(jìn)入以下處理過程，即利用最低端一個幀的緩存器存儲視頻信號，并從該存儲器依次讀出視頻信號數(shù)據(jù)，變換成PWM模式，驅(qū)動圖像顯示板6。
圖17示出一例緩存器2、PWM輸出電路3的部分具體電路結(jié)構(gòu)的例子，圖18示出與圖17的電路結(jié)構(gòu)對應(yīng)的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)具體例。圖17中，在用存儲區(qū)1至存儲器m的部分表示的第1存儲區(qū)暫時(shí)存儲RGB視頻信號數(shù)據(jù)。各存儲區(qū)在圖像顯示板上對應(yīng)于圖18中38所示的顯示寬度。
接著，從第1存儲區(qū)讀出數(shù)據(jù)，存儲到第2存儲區(qū)。第2存儲區(qū)存入圖18中37所示X×Y點(diǎn)部分的視頻信號數(shù)據(jù)，用m×n個存儲器存儲整個畫面的視頻信號數(shù)據(jù)。采取這種存儲器結(jié)構(gòu)，其原因在于使驅(qū)動處理低速化，這是通常已經(jīng)廣泛使用的方法。
第2存儲器的讀出數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)選擇器39選擇一位，進(jìn)而用數(shù)據(jù)選擇器40從RGB選擇一種色彩的數(shù)據(jù)，輸入到圖像顯示板6的相應(yīng)區(qū)域。對圖像顯示板的X×Y點(diǎn)的像素按時(shí)間序列以符合PWM驅(qū)動模式(圖2中的15)的灰度位和定時(shí)傳送第2級存儲器的讀出數(shù)據(jù)，進(jìn)行驅(qū)動，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)定的PWM驅(qū)動。
實(shí)施形態(tài)2本實(shí)施形態(tài)2解決上述灰度數(shù)不夠的課題。
圖9、圖10是本實(shí)施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)圖，圖9示出總體結(jié)構(gòu)，圖10示出信號處理內(nèi)容。
圖9的組成部分包括光源部12、聚光手段11、色分離光學(xué)系統(tǒng)10、由掃描手段8和掃描透鏡7的掃描光學(xué)系統(tǒng)9構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)、透射型圖像顯示板6、對該板進(jìn)行驅(qū)動的PWM驅(qū)動處理電路1和PWM灰度擴(kuò)充處理電路30。
光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原來的PWM驅(qū)動處理與實(shí)施形態(tài)1相同，因而省略，僅說明PWM灰度擴(kuò)充處理方法。
圖10示出掃描光的亮度與時(shí)間的關(guān)系。圖10中，時(shí)間t0～t1的周期35是實(shí)施形態(tài)1中用于PWM驅(qū)動的周期。
Sav表示掃描光的亮度平均值。在t0～t1周期的外側(cè)求出掃描光平均亮度值Sav為一半的定時(shí)36，在整個該定時(shí)驅(qū)動1位PWM位面。將該部分的驅(qū)動用于達(dá)到1位擴(kuò)充灰度，能使顯示分辨率擴(kuò)充1位。
下面用圖9、圖10說明使上述處理具體化的電路處理。PWM灰度擴(kuò)充處理電路30由緩存器31、脈沖輸出電路32和定時(shí)控制電路33組成。假設(shè)視頻信號的量化位數(shù)為9位，PWM驅(qū)動為8位處理，對使顯示分辨率為9位的情況進(jìn)行說明，圖中省略RGB視頻信號的量化電路手段。
按9位量化的RGB視頻信號，其高端8位輸入到PWM驅(qū)動處理電路1，與實(shí)施形態(tài)1相同地進(jìn)行PWM輸出。另一方面，量化的最低端位輸入到PWM達(dá)度擴(kuò)充電路30，輸入到緩存器31。緩存器的考慮方法與實(shí)施形態(tài)1的情況相同，在將整個圖像劃分為m×n的存儲區(qū)暫時(shí)存放最低端位的數(shù)據(jù)。
存儲器存儲的數(shù)據(jù)由定時(shí)控制電路33依據(jù)圖10中RGB各掃描光的圖10的定時(shí)36，作為1位長的脈沖讀出(脈沖輸出電路32)，用復(fù)接器(Mpx)34將其與本路的PWM驅(qū)動輸出信號時(shí)分復(fù)接后，輸入到圖像顯示板6進(jìn)行驅(qū)動，從而得到圖像顯示。
實(shí)施形態(tài)3本實(shí)施形態(tài)3是進(jìn)一步實(shí)施兼顧提高亮度和擴(kuò)充顯示分辨率的實(shí)施形態(tài)。
圖19記載本實(shí)施形態(tài)3的結(jié)構(gòu)圖，圖20、圖21、圖22記載其處理方法的說明。圖19的組成部分包括光源部12、聚光手段11、色分離光學(xué)系統(tǒng)10、由掃描手段8和掃描透鏡7的掃描光學(xué)系統(tǒng)9構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)、透射型圖像顯示板6、對該板進(jìn)行驅(qū)動的PWM驅(qū)動處理電路1、PWM灰度擴(kuò)充處理電路30和亮度信號運(yùn)算輸出部50。
光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、PWM驅(qū)動處理和PWM灰度擴(kuò)充處理與實(shí)施形態(tài)1和2相同，因而省略，僅說明提高亮度的方法。
圖20示出實(shí)施形態(tài)3中圖像顯示板6上照射的掃描光。調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)，使RGB各色掃描光19、20、21在邊界部分具有重疊。結(jié)果，RGB各色掃描光19、20、21的邊界部形成混色區(qū)52、53、54。
接著，在圖21示出實(shí)施形態(tài)3的PWM模式。圖21除圖20中所述劃分的RGB信號PWM模式的重復(fù)部分58、59、60外，其組成部分還包含PWM灰度擴(kuò)充用的PWM模式55、56、57和經(jīng)常插入在RGB各PWM模式之間的部分(圖21的61、62、63)中的PWM模式。
圖22示出RGB各色掃描光和PWM模式的定時(shí)。從該圖可知，將RGB各色的邊界部分(圖22的61、62、63)加在一起，則等量包含RGB光，因而使其重疊，就可合成白色。利用這點(diǎn)，該周期的PWM模式驅(qū)動亮度信號分量。以此可提高亮度。
下面用圖19說明可實(shí)現(xiàn)以上處理方法的電路結(jié)構(gòu)。RGB信號數(shù)據(jù)輸入到亮度信號運(yùn)算輸出電路50。一般已熟知能借助運(yùn)算從RGB信號合成亮度信號。例如，NTSC制的情況下，該合成運(yùn)算為0.3R+0.59G+0.11B。因此，亮度信號運(yùn)算輸出電路50由進(jìn)行上述那種運(yùn)算處理的電路構(gòu)成，并且輸出亮度信號數(shù)據(jù)51。該數(shù)據(jù)51輸入到PWM驅(qū)動處理電路1，進(jìn)行與RGB信號數(shù)據(jù)相同的處理后，對圖像顯示板6進(jìn)行PWM驅(qū)動。
本發(fā)明不限于以上實(shí)施形態(tài)的范圍，發(fā)明范圍不排除按照本發(fā)明主旨來考慮的各種變換、變化。例如，圖1中分別記載聚光手段11、色分離光學(xué)系統(tǒng)10、掃描光學(xué)系統(tǒng)9，但本發(fā)明也包含將各功能綜合為一體的情況。還能用于采用透射型或反射型圖像顯示板的投射型顯示器。圖1中示出將每一幀的RGB各色的PWM模式劃分為4，重復(fù)4次RGB時(shí)分驅(qū)動的情況，但劃分?jǐn)?shù)不是4也可以。圖10中說明了使顯示灰度增加1位的情況，但用同樣的考慮方法也可使顯示灰度增加2位以上。
使本發(fā)明的PWM驅(qū)動處理具體化用的電路結(jié)構(gòu)，例如，存儲器的結(jié)構(gòu)、對圖像顯示板的圖像數(shù)據(jù)輸入的總線結(jié)構(gòu)等，不限于本發(fā)明所示的具體電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)包含能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明驅(qū)動方法的全部電路結(jié)構(gòu)。例如實(shí)施形態(tài)1闡述了視頻信號量化位數(shù)為8位的情況，實(shí)施形態(tài)2闡述了量化位數(shù)為9位的情況，但量化位數(shù)可任意。
再者，上述實(shí)施形態(tài)中，作為決定本發(fā)明PWM驅(qū)動各顯示灰度位的定時(shí)用的入射光量的規(guī)定值，采用掃描光的亮度平均值×單位時(shí)間，但本發(fā)明不限于此，也可以是小于該平均值×單位時(shí)間的規(guī)定值。
工業(yè)應(yīng)用性綜上所述，利用本發(fā)明，可得以下效果。
對于具有將紅、綠、藍(lán)各色光入射到圖像顯示板并使各色光在該板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，而且依據(jù)光通過的定時(shí)以PWM方式驅(qū)動該顯示板，以進(jìn)行全色圖像顯示的白熾燈制顯示，可提供的處理方法和裝置能實(shí)現(xiàn)下述效果，即(1)消除與灰度變化對應(yīng)的顯示亮度變化的不連續(xù)；(2)消除視頻量化位數(shù)不夠時(shí)的諸如圖像平滑度欠佳或產(chǎn)生假輪廓的情況；(3)兼顧顯示亮度的提高和擴(kuò)充視頻量化位數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩，用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；所述方法，其特征在于，預(yù)先求出入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，進(jìn)而預(yù)先設(shè)定對各顯示灰度位進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使對各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示灰度為所述規(guī)定值與2n的積，并且利用該設(shè)定的定時(shí)進(jìn)行圖像顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色圖像顯示方法，其特征在于，所述入射光量的規(guī)定值為掃描光的亮度的平均值×單位時(shí)間。
3.一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩，用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；其特征在于，預(yù)先求出入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，進(jìn)而預(yù)先設(shè)定對各顯示灰度位進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使對各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示灰度為所述規(guī)定值與2n的積，并且利用該設(shè)定的定時(shí)進(jìn)行圖像顯示。
4.一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩，用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；所述方法，其特征在于，在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
5.一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；其特征在于，在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
6.一種彩色圖像顯示裝置的顯示方法，該彩色圖像顯示裝置具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)對所述圖像顯示板的入射光設(shè)置相鄰2色重疊的周期，所述圖像顯示板驅(qū)動電路在所述2色重疊的周期驅(qū)動亮度信號分量，同時(shí)在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
7.一種彩色圖像顯示裝置，具有由可根據(jù)紅、綠、藍(lán)各色信號調(diào)制入射光的多個像素組成的圖像顯示板、對所述圖像顯示板入射紅、綠、藍(lán)各色光并且使各色光在圖像顯示板上連續(xù)移動的光學(xué)系統(tǒng)，以及對應(yīng)于所述圖像顯示板任意部分上的入射光的色彩用符合該入射光色彩的信號對該部分的像素進(jìn)行PWM驅(qū)動的圖像顯示板驅(qū)動電路；其特征在于，所述光學(xué)系統(tǒng)對所述圖像顯示板的入射光設(shè)置相鄰2色重疊的周期，所述圖像顯示板驅(qū)動電路在所述2色重疊的周期驅(qū)動亮度信號分量，同時(shí)在具有PWM驅(qū)動的最低端展現(xiàn)位的一半光量的定時(shí)追加PWM模式，提高顯示灰度位的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及用一個白熾燈作為調(diào)制手段進(jìn)行彩色顯示的圖像顯示裝置或投射型圖像顯示裝置，可提供能消除與灰度變化對應(yīng)的顯示亮度變化不連續(xù)的彩色圖像顯示方法和裝置。對與灰度變化對應(yīng)的顯示光量變化的不連續(xù)，入射到圖像顯示板且移動各色照射光的光量存在時(shí)間上的變動時(shí)，或者即使不存在該變動時(shí)，求入射光量的規(guī)定值和取該規(guī)定值的定時(shí)，設(shè)定各顯示灰度位進(jìn)行PWM驅(qū)動的定時(shí)，使各顯示灰度位n進(jìn)行PWM驅(qū)動的顯示亮度為所述規(guī)定值與文檔編號H04N5/66GK1465040SQ02802556
公開日2003年12月31日 申請日期2002年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27日
發(fā)明者佐藤宏明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社