專利名稱：利用投影儀表示視頻圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用投影儀基于視頻信號(hào)來表示視頻圖像的方法，該投影儀包括圖像顯示設(shè)備和高壓氣體放電燈，該燈被提供有方波交變電流，在每次反相之前電流脈沖被疊加在其上。
背景技術(shù)：
從DE 69424858T2和EP 1154652中公知具有被稱為光閥和陣列的這樣的圖像顯示設(shè)備的投影儀。下面詳細(xì)地解釋結(jié)構(gòu)原理。
從EP 1152645A1中公知高壓氣體放電燈是如何利用這樣的投影儀的方波交變電流工作的。在燈電流的每半個(gè)周期的末尾上的反相之前，即，在極性改變之前，交變電流被疊加相同極性的電流脈沖。這避免了發(fā)光放電孤的跳躍(1eap ing)和圖像的閃爍。但是，這個(gè)電流改變具有利用包括脈動(dòng)成分的交變燈電流操作該燈的結(jié)果，以相應(yīng)脈動(dòng)方式增加發(fā)光強(qiáng)度。交變電流的頻率被表示為45、65、90和130Hz的工作頻率序列。已經(jīng)利用這些值考慮工作頻率影響燈壽命，并且只在能夠調(diào)整30-200Hz的燈頻率時(shí)，燈壽命才會(huì)是長(zhǎng)的。
從US 6,278,244中公知將包括這樣的用于操作高壓氣體放電燈的脈沖的方波交變電流與視頻信號(hào)同步。
在給定60Hz的視頻頻率和90Hz的燈頻率的情況下，彩色輪(wheel)可以利用這樣的角速度來旋轉(zhuǎn)，即，基于視頻信號(hào)的視頻圖像可以以紅色、綠色、藍(lán)色和白色的彩色序列表示三次，并且電流脈沖在圖像的顯示中每次與白色相符。該燈的工作頻率和該視頻頻率被如此互相調(diào)諧(attune)，以致增加的光強(qiáng)度對(duì)圖像的彩色沒有影響，并且灰色(neutral color)印象被保護(hù)。具有這些特征的設(shè)備由挪威的InFocus ASA of Fredrikstad公司制造，冠名為M3，并且可在市場(chǎng)上買到。但是，在運(yùn)動(dòng)圖像的情況下，部分圖像仍然是可見的。為了避免由于順序彩色表示引起的使人不快的贗象，希望增加彩色改變頻率。但是，頻率的增加導(dǎo)致光脈沖在各個(gè)彩色分段(segment)上的移動(dòng)。光脈沖的移動(dòng)導(dǎo)致彩色移位(color shift)。交變電流的頻率增加導(dǎo)致較短的燈預(yù)期壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明以避免彩色移位和其他圖像贗象為其目的。此外，燈的預(yù)期壽命應(yīng)該是長(zhǎng)的。
這個(gè)目的通過權(quán)利要求1的特征特性來實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明，相同極性的第二電流脈沖被疊加在交變電流上。這個(gè)附加脈沖在每半個(gè)周期內(nèi)生成，并且對(duì)燈壽命沒有影響。該脈沖可以通過對(duì)燈驅(qū)動(dòng)器的控制進(jìn)行簡(jiǎn)單修改來生成。第二脈沖使之有可能在燈頻率和圖像頻率之間進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)諧而沒有圖像贗象。
有利地，電流脈沖周期性地出現(xiàn)。這實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)于雙頻率的燈操作中的光分布。但是，仍然在低頻率上發(fā)生換向，并且由于較低頻率，燈壽命保持相同。
有利地，電流脈沖不定期地發(fā)生。因此，第二電流脈沖發(fā)生在交變電流的半周期內(nèi)的不同時(shí)刻上。該時(shí)刻可以或者以隨機(jī)方式或者以給定順序來改變。優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)在是在相互鄰接光增強(qiáng)之間的時(shí)間不是確定的，而是可變的。這意味著可能的贗象不存在于屏幕上的固定位置中，而是可以最終得到平衡。這對(duì)于具有螺旋形彩色分段的彩色輪是令人感興趣的。這些分段生成水平彩色波束，其在屏幕上垂直地向下運(yùn)行。所有三種彩色同時(shí)出現(xiàn)在屏幕上，但是出現(xiàn)在不同的位置，參見SID 01 Digest of Technical Papers，vol.XXXII，pp.1076 to1079，2001由Dewald，Penn，Davis撰寫的“Sequential ColorRecapture and Dynamic FilteringA Method of Scrolling Color”和SID 01 Digest of Technical Papers，vol.XXXII，pp.1072 to1075，2001由Shimizu撰寫的“Scrolling Color LCOS for HDTV RearProjection”。
有利地，第二電流脈沖具有與正好在反相之前的電流脈沖相同的輪廓(contour)。當(dāng)使用具有與反相之前的脈沖相同的輪廓的脈沖時(shí)，簡(jiǎn)單實(shí)施是可能的。
有利地，該電流脈沖具有可以變化的脈沖持續(xù)時(shí)間。因此，第二脈沖可以調(diào)諧到圖像顯示設(shè)備，尤其調(diào)諧到反射圖像顯示設(shè)備?？偟恼f來，精確的脈沖序列可以相對(duì)于各個(gè)圖像顯示設(shè)備的地址方案(schedule)來優(yōu)化。
有利地，該電流脈沖具有可以變化的幅度。這使得有可能更精確適應(yīng)圖像顯示器的要求。時(shí)刻、幅度和持續(xù)時(shí)間的調(diào)整提供了動(dòng)態(tài)設(shè)置參數(shù)的可能性，即，參數(shù)可以根據(jù)燈壽命、要顯示的圖像內(nèi)容或者選擇的投影系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)置來修改。為了實(shí)現(xiàn)在投影儀中已經(jīng)設(shè)置的彩色溫度和彩色中和，第一電流脈沖將出現(xiàn)在彩色分段之一例如紅色中。其他的電流脈沖將位于其他的彩色分段中，并且在其幅度和持續(xù)時(shí)間方面被修改。
有利地，電流脈沖位于利用半周期的總持續(xù)時(shí)間的最后80％給定的一個(gè)時(shí)間周期內(nèi)。以這樣的方式，燈電極保持不受影響，并因此燈壽命保持不受影響。
有利地，該交變電流與視頻信號(hào)同步。因此，該脈沖可以被調(diào)諧到彩色序列的彩色。
有利地，該電流脈沖在白色分段期間出現(xiàn)。從而避免了彩色失真，并且可以獲得自然彩色表示。
有利地，該電流脈沖在彩色過渡期間出現(xiàn)。從而，混色被加強(qiáng)，一起產(chǎn)生白色，使圖像更加明亮，并從而相互最終得到平衡。
有利地，該交變電流的頻率可以變化。從而，可以產(chǎn)生在順序的光增強(qiáng)之間的各種各樣的時(shí)間間隔，并且所有周期性效果被丟失。具有附加脈沖的應(yīng)用具有在較高頻率上產(chǎn)生脈沖重復(fù)方面的優(yōu)勢(shì)，其使贗象最終得到平衡而沒有低頻可見效果，同時(shí)在優(yōu)化的低頻上保持燈操作。


為了更好地理解本發(fā)明，下面將參考附圖更詳細(xì)地解釋實(shí)施例，其中圖1是具有四個(gè)脈沖的交變燈電流的一個(gè)周期和具有綠、紅、藍(lán)和白色的彩色序列的時(shí)間圖表；和圖2是具有六個(gè)脈沖的交變燈電流的一個(gè)周期和具有紅、綠和藍(lán)色的彩色序列的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是具有方波脈動(dòng)交變電流10的時(shí)間圖，其周期具有T0的持續(xù)時(shí)間。該方波脈動(dòng)交變電流10由方波交變電流IR和脈動(dòng)電流IP組成。T0等于16ms，或者如在NTSC視頻系統(tǒng)中使用的60Hz的視頻頻率。第一脈沖P1在時(shí)刻t1上結(jié)束，即，在反相之前的半個(gè)周期之后。該方波脈動(dòng)交變電流10包括第二脈沖P2，其在時(shí)刻t2上結(jié)束，即，在一個(gè)周期的四分之一之后。該方波交變電流IR的幅度被表示為I2。脈沖P1和P2是脈動(dòng)電流IP的組成部分，具有tP1和tP2的脈沖持續(xù)時(shí)間、幅度I3和相同的輪廓。當(dāng)疊加具有相同極性的交變電流IR和脈動(dòng)電流IP時(shí)，結(jié)果是脈動(dòng)方波交變電流I0，其最高幅度是I4。在每個(gè)周期中出現(xiàn)總共四個(gè)脈沖P1、P2、P3和P4。
對(duì)于綠、紅、藍(lán)和白色之中的每個(gè)具有二個(gè)分段的彩色輪(即，總共八個(gè)分段1-8)在交變電流周期期間旋轉(zhuǎn)，相等的彩色相互完全相反。
以60Hz發(fā)送的視頻圖像被顯示四次，這對(duì)應(yīng)于4的圖像重復(fù)速率或者240Hz的圖像頻率，重復(fù)的圖像還被稱為子幀。因此，燈頻率可以被設(shè)置為60Hz。如果燈頻率是30至200Hz，有利地60至120Hz，尤其地可以調(diào)整90Hz，則燈壽命是長(zhǎng)的。在白色分段4和8期間出現(xiàn)脈沖P1-P4。
圖2示出具有幅度I20的方波交變燈電流I10和具有幅度I30的總共六個(gè)脈沖P10、P20、P30、P40、P50和P60。脈沖P10、P20、P30、P40、P50和P60被隔開燈周期T10的六分之一，并且在時(shí)刻t10、t20、t30、t40、t50和t60上結(jié)束，即，在六分之一、三分之一、二分之一、三分之二、六分之五和一個(gè)完整周期之后結(jié)束。這些脈沖的持續(xù)時(shí)間每次是相同的，并且被表示為tP10、tP20、tP30、tP40、tP50和tP60。這些脈沖P10、P20、P30、P40、P50和P60具有相同的輪廓。在反相之前脈沖P10和P40被表示為抗閃爍脈沖，其他脈沖P20、P30、P50和P60被表示為幻像脈沖。
彩色輪使用紅、綠和藍(lán)色而沒有白色分段。但是，由于穿過該彩色輪的光線的寬度而在短周期期間每次改變到下一彩色時(shí)，仍然出現(xiàn)混合彩色。這些混合彩色當(dāng)共同被相加時(shí)再次產(chǎn)生白色。因此，在每個(gè)彩色變化10、11、12、13和14時(shí)希望始終使用脈沖P10、P20、P30、P40、P50和P60。假定150Hz子幀頻率和每個(gè)子幀三個(gè)彩色變化10、11和12，導(dǎo)致450Hz的脈沖頻率，并且所需要的燈頻率將會(huì)是225Hz而沒有幻像脈沖。那么，在每個(gè)燈周期中，除了二個(gè)抗閃爍脈沖P10和P40之外，四個(gè)另外的幻像脈沖P20、P30、P50和P60則是最優(yōu)的，這得到75Hz的交變電流頻率。
彩色分段的分布和角度是依賴于應(yīng)用的并且是可以改變的。為了改善紅色再現(xiàn)，有可能使紅色分段顯著地大于其他的分段。這對(duì)于幻像脈沖方案不會(huì)引起問題，因?yàn)榛孟衩}沖可以自由地進(jìn)行定位。對(duì)于燈來說，優(yōu)選的是在反相之后最長(zhǎng)的分段出現(xiàn)，這也被表示為換向。
在US 5,608,294中的Buck轉(zhuǎn)換器包括標(biāo)注為III的裝置，其起著控制單元的作用，并且控制標(biāo)注為I的裝置和標(biāo)注為II的換向器。該控制單元III可以被編程，以使得除了抗閃爍脈沖之外，還可以產(chǎn)生幻像脈沖。
權(quán)利要求
1.一種利用投影儀基于視頻信號(hào)表示視頻圖像的方法，該投影儀包括圖像顯示設(shè)備和高壓氣體放電燈，該燈被提供有方波交變電流(I0，I10)，在每次反相之前電流脈沖(P1，P3，P10，P40)被疊加在其上，其特征在于，交變電流(I0，I10)被疊加相同極性的第二電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)周期性地出現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)不定期地出現(xiàn)。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求1-3之中的任何一個(gè)或幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，第二電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)具有與在反相之前的電流脈沖(P1，P3，P10，P40)相同的輪廓。
5.根據(jù)前面權(quán)利要求1-3之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)具有可以改變的脈沖持續(xù)時(shí)間(tP2，tP20，tP30)。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求1-3之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)具有可以改變的幅度。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求1-6之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)位于由半個(gè)周期的總持續(xù)時(shí)間的最后80％給定的時(shí)間周期內(nèi)。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求1-7之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，交變電流(I0，I10)與視頻信號(hào)同步。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求1-8之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，在白色分段(4，8)期間出現(xiàn)電流脈沖(P1，P2，P3，P4，P10，P20，P30，P40，P50，P60)。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求1-8之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，在從一個(gè)彩色到另一個(gè)彩色的過渡(10，11，12，13，14)期間出現(xiàn)電流脈沖(P1，P2，P3，P4，P10，P20，P30，P40，P50，P60)。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求1-7之中的任何一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法，其特征在于，交變電流(I0，I10)的頻率可以改變。
12.一種投影儀，用于前面權(quán)利要求1-11之中的一個(gè)或者幾個(gè)權(quán)利要求的方法。
13.一種投影儀，用于基于視頻信號(hào)表示視頻圖像，包括圖像顯示設(shè)備和高壓氣體放電燈，該燈被提供有方波交變電流(I0，I10)，在每次反相之前電流脈沖(P1，P3，P10，P40)被疊加在其上，其特征在于，交變電流(I0，I10)被疊加相同極性的第二電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用投影儀基于視頻信號(hào)表示視頻圖像的方法，該投影儀包括圖像顯示設(shè)備和高壓氣體放電燈，該燈被提供有方波交變電流(I0，I10)，在每次反相之前電流脈沖(P1，P3，P10，P40)被疊加在其上。按照本發(fā)明，交變電流(I0，I10)被疊加相同極性的第二電流脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)。利用第二脈沖(P2，P4，P20，P30，P50，P60)使之有可能將交變電流頻率簡(jiǎn)單調(diào)諧到圖像頻率而沒有圖像贗象。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1739300SQ200380108807
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2003年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月15日
發(fā)明者H·門希, C·德佩, X·里德雷爾, E·G·韋澤爾, N·H·G·賴恩德爾斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司