專利名稱：視頻圖像顯示方法和使用該方法的顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在包括多個(gè)顯示單元的順序傳送制彩色顯示面板(sequential colour display panel)中顯示彩色視頻圖像的方法，其中要顯示的視頻圖像包括多個(gè)彩色分量，并且圖像顯示周期被分成多個(gè)連續(xù)時(shí)間段，并且將至少3個(gè)時(shí)間段分配給每個(gè)彩色分量，并且其中通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間來顯示圖像的像素的視頻電平。本發(fā)明還涉及一種使用該方法的顯示面板。更具體地，本發(fā)明應(yīng)用于諸如硅基液晶(LCOS)屏幕、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)屏幕、和微鏡(DMD)屏幕的順序傳送制彩色顯示面板。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，順序傳送制彩色顯示用在具有單個(gè)顯示單元電子管的、用以顯示彩色圖像的投影儀中。圖1示出了被稱為視頻幀的、視頻圖像的一個(gè)顯示周期被劃分成多個(gè)時(shí)間段，其每一個(gè)被分配給圖像的一個(gè)彩色分量。在子劃分的該示例中，視頻幀包括用于每個(gè)彩色分量的3個(gè)時(shí)間段，即，用于紅色分量的3個(gè)段R1、R2、R3，用于綠色分量的3個(gè)段G1、G2、G3，和用于藍(lán)色分量的3個(gè)段B1、B2、B3。每個(gè)紅色時(shí)間段跟隨有綠色時(shí)間段和隨后的藍(lán)色時(shí)間段。這些段通常具有基本相同的持續(xù)時(shí)間。
使用這種視頻幀結(jié)構(gòu)，圖像的視頻信號的彩色分量被逐個(gè)地順序顯示，其后圖像的像素的顏色通過綜合作用(人眼中)而被恢復(fù)。將多個(gè)時(shí)間段用于每個(gè)彩色分量使得光的發(fā)射能夠被分布在幀的整個(gè)持續(xù)時(shí)間上，并且將紅、綠和藍(lán)光的發(fā)射緊密地聚集在一起。這減少了當(dāng)不同顏色的發(fā)射離得很遠(yuǎn)的情況下人眼所察覺到的顏色分割現(xiàn)象，所述情況例如，當(dāng)平均紅色發(fā)射存在在幀的開始，平均綠色發(fā)射存在在幀的中間，而平均藍(lán)色發(fā)射存在在幀的末尾時(shí)。
在使用二元平面來尋址微鏡單元的微鏡(DMD)投影儀的情況下，與每個(gè)彩色分量相關(guān)的視頻幀部分被劃分成子周期，其通常被稱為子掃描，所述子周期具有不同的持續(xù)時(shí)間并被分布在與所述顏色相關(guān)的各個(gè)時(shí)間段中。一種用于在這種投影儀中更進(jìn)一步地限制顏色分割的解決方案是要將較長持續(xù)時(shí)間的子掃描劃分成較短持續(xù)時(shí)間的子掃描，并將其分布在該幀的所有時(shí)間段上以更進(jìn)一步地?cái)U(kuò)散光的發(fā)射。這使得光的發(fā)射幾乎均勻地分布在給定顏色的時(shí)間段之間。
在LCOS或OLED電子管投影儀的情況下，通常使用電壓控制或電流控制來逐段地尋址電子管的單元以在給定顏色的每個(gè)段期間發(fā)射或傳遞等量的光。
圖2示出了要使用LCOS或OLED電子管來顯示的、為視頻電平128所發(fā)射的光的分布和段之間的均勻分布。等量的光在每個(gè)時(shí)間段期間被發(fā)射。這導(dǎo)致了在將更重要的子掃描分布在幀的全部時(shí)間段上時(shí)，光發(fā)射分布幾乎與DMD電子管投影儀的相同。
這種光的擴(kuò)散的缺陷在于它在顯示的圖像中產(chǎn)生了模糊效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用于在不產(chǎn)生任何光分割現(xiàn)象的情況下減少這種模糊效應(yīng)的解決方案。
本發(fā)明涉及一種在包括多個(gè)顯示單元的順序傳送制彩色顯示面板中顯示彩色視頻圖像的方法，其中要顯示的視頻圖像包括多個(gè)彩色分量，并且圖像顯示周期被劃分成多個(gè)連續(xù)時(shí)間段，并且至少3個(gè)時(shí)間段被分配給了每個(gè)彩色分量，其中通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間來顯示圖像的像素的視頻電平。該方法包括下列步驟-在所述多個(gè)時(shí)間段中定義至少一個(gè)參考時(shí)間段，和-在參考時(shí)間段和最接近該參考時(shí)間段的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元來顯示圖像。
因此，由單元發(fā)射的光集中在參考時(shí)間段周圍，并且未被擴(kuò)散到整個(gè)視頻幀上，由于不同顏色光發(fā)射很近地保持在一起，所以這降低了模糊效應(yīng)，而沒有提高顏色分割現(xiàn)象。
在一個(gè)特定實(shí)施例中，參考時(shí)間段在視頻圖像顯示周期的中間的附近。
為了進(jìn)一步將光的發(fā)射集中在參考時(shí)間段的附近，如果在整個(gè)時(shí)間段中單元未被點(diǎn)亮，則在最接近該參考時(shí)間段的時(shí)間段的部分期間有利地點(diǎn)亮該單元。
最后，優(yōu)選地，參考時(shí)間段是分配給視頻信號的綠色分量的時(shí)間段。
本發(fā)明還涉及一種用于顯示視頻圖像且包括多個(gè)顯示單元的順序傳送制彩色顯示面板，將要顯示的視頻圖像以包括多個(gè)彩色分量的信號的形式提供給該面板，其中圖像顯示周期被劃分成多個(gè)連續(xù)的時(shí)間段，并且至少3個(gè)時(shí)間段被分配給每個(gè)彩色分量，并且通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間，來顯示圖像的像素的視頻電平。根據(jù)本發(fā)明，該順序傳送制彩色顯示面板包括裝置，用于在從所述多個(gè)時(shí)間段中選擇的參考時(shí)間段期間和在與該參考時(shí)間段最接近的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元來顯示圖像。


在閱讀下列描述時(shí)本發(fā)明將被更好地理解，下列描述是通過非限制性的示例并參考附圖而給出的，在附圖中圖1示出了被劃分成時(shí)間段的視頻幀，每個(gè)時(shí)間段與視頻信號的彩色分量相關(guān)；圖2示出了傳統(tǒng)LCOS電子管投影儀中在視頻幀期間用于電平128的光發(fā)射；圖3示出了本發(fā)明方法的第一實(shí)施例；圖4是示出了在確定視頻幀的每個(gè)時(shí)間段期間要如何顯示視頻電平值的流程圖；圖5示出了對圖3所示的方法的改進(jìn)；和圖6示出了使用兩個(gè)參考時(shí)間段的本發(fā)明方法的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出了一種方法，其中光的發(fā)射被集中在一個(gè)或多個(gè)參考時(shí)間段上和在一個(gè)或多個(gè)參考時(shí)間段的附近。這減少了在幀中光的發(fā)射的擴(kuò)散，并且被人眼察覺到的光分割現(xiàn)象也很低，原因在于3種彩色分量的光發(fā)射非常接近。
在視頻幀與包括用于每種顏色的3個(gè)時(shí)間段的圖1所示的視頻幀相同的情況下，圖解了本發(fā)明。當(dāng)然，本發(fā)明可被同等地應(yīng)用于例如參照圖6稍后在描述中所圖解的、包括更多數(shù)量的時(shí)間段的視頻幀。
在一般情況下，定義單個(gè)參考時(shí)間段。有利的是，由于綠色彩色分量是3種分量的最明亮的顏色，所以該參考時(shí)間段為與該綠色彩色分量相關(guān)的時(shí)間段。該參考時(shí)間段通常位于視頻幀的中心(視頻幀周期的中間)。因而，在一般情況下，時(shí)間段G2被定義為參考時(shí)間段。
根據(jù)本發(fā)明，通過在參考時(shí)間段和與該參考時(shí)間段最接近的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮電子管的單元來顯示視頻圖像。這與選擇參考時(shí)間段的三元組(在本實(shí)例中是R2、G2、和B2)意思相同。
圖3的右手部分圖解了本發(fā)明方法如何被應(yīng)用于5個(gè)視頻電平(30、64、128、191、和255)的顯示。該圖的左手部分表示傳統(tǒng)顯示。
如該圖中所示，不管要顯示的視頻電平為何，在參考時(shí)間段和最接近它的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元。例如，為了顯示灰度級30或64，在位于視頻幀的中心附近的段R2、G2、和B2的一部分時(shí)間中，單元被點(diǎn)亮。在其他時(shí)間段期間不點(diǎn)亮該單元。
為了顯示灰度級128和191，貫穿幀的中心時(shí)間段R2、G2、B2和在其它段的一部分時(shí)間期間點(diǎn)亮單元。等量的光被發(fā)射在位于參考段的中心的且在圖中以連續(xù)虛線表示的對稱軸的任一側(cè)上。在本示例中，段R1和R3被看作距參考時(shí)間段G2的中心相同的距離。因此在這兩個(gè)時(shí)間段期間將單元點(diǎn)亮相同的持續(xù)時(shí)間。
當(dāng)然，可以設(shè)想在第一紅色時(shí)間段之前點(diǎn)亮第三紅色時(shí)間段，這是由于其在時(shí)間上更接近參考時(shí)間段。類似地，在第三藍(lán)色時(shí)間段之前可以點(diǎn)亮第一藍(lán)色時(shí)間段。
因此，根據(jù)本發(fā)明，只有在已經(jīng)點(diǎn)亮最接近參考時(shí)間段的相同顏色的時(shí)間段時(shí)，才點(diǎn)亮一時(shí)間段。最接近參考時(shí)間段的時(shí)間段不必指示在時(shí)間上最接近參考時(shí)間段的時(shí)間段。如上所述，屬于與包括參考時(shí)間段的三元組相鄰的三元組R、G、B的相同顏色的兩個(gè)段可以被同樣地看作距參考時(shí)間段等距且同等地接近參考時(shí)間段。
最后，為了顯示電平255，如在標(biāo)準(zhǔn)顯示器中一樣，在視頻幀的全部時(shí)間段的時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮單元。
圖4是示出確定要在幀的每個(gè)時(shí)間段期間顯示的視頻電平值的一個(gè)示例的圖。輸入視頻信號被看作具有用于紅色分量的視頻電平值RED_8bit，用于綠色分量的視頻電平值GREEN_8bit，和用于藍(lán)色分量的視頻電平值BLUE_8bit。如果GREEN_8bit值小于或等于85(＝255/3)，則該值在整個(gè)段G2期間被顯示。如果它大于85，則在段G2期間顯示值85，并且剩余的一半在段G1期間被顯示，而第二半在段G3期間被顯示。
類似地，如果值RED_8bit(或者BLUE_8bit)小于或等于85，則該值在整個(gè)段R2(或者B2)期間被顯示。如果它大于85，則在段R2(或者B2)期間顯示值85，并且剩余的第一半在段R1(或者B1)期間被顯示，而第二半在段R3(或者B3)期間被顯示。
在圖3所示的實(shí)施例中，如果不在整個(gè)時(shí)間段中點(diǎn)亮單元，則該單元在該時(shí)間段的開始被點(diǎn)亮。在圖5所示的改進(jìn)實(shí)施例中，在時(shí)間上先于參考時(shí)間段的時(shí)間段(即在本情況下的段R1、G1、B1和R2)期間的照度在時(shí)間段的末端被實(shí)現(xiàn)。通過比較施加到電子管的單元的且表示要顯示的視頻電平的控制電壓和在位于參考段之前的幀的時(shí)間段內(nèi)的下降電壓斜坡(負(fù)斜坡斜率)和在位于參考段之后的幀的時(shí)間段內(nèi)的上升電壓斜坡(正斜坡斜率)，該技術(shù)方案容易在LCOS電子管顯示設(shè)備中實(shí)現(xiàn)。在負(fù)斜坡的情況下，只要控制電壓低于電壓斜坡的電壓電平，則單元阻斷通過電子管的光的通過，一旦控制電壓上升到斜坡電壓之上，它就允許光通過。因此，在段的末端發(fā)射光。在正斜坡的情況下，只要控制電壓大于電壓斜坡的電壓電平，則單元允許光通過電子管，一旦該控制電壓下降到斜坡電壓之下，它就阻斷光通過。因此在段的開始發(fā)射光。
其效果是要將光的發(fā)射進(jìn)一步集中在參考時(shí)間段的附近，并從而進(jìn)一步減少光分割現(xiàn)象。
或者，同樣能夠通過加倍單元尋址頻率和將視頻幀劃分成兩個(gè)半幀，來加倍時(shí)間段的數(shù)量，其中每個(gè)半幀具有其參考時(shí)間段。然后該幀包括兩個(gè)參考時(shí)間段。圖6示出了該技術(shù)方案。每個(gè)半幀的參考時(shí)間段在其中心，例如綠色時(shí)間段的中心被選擇。然后如參照圖3和4所描述的那樣，在每個(gè)半幀期間使顯示生效。為了減少模糊效應(yīng)，視頻幀的第二部分有利地顯示運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償圖像(從當(dāng)前幀的第一部分和下一幀的第一部分中內(nèi)插)。
權(quán)利要求
1.一種在包括多個(gè)顯示單元的順序傳送制彩色顯示面板中顯示彩色視頻圖像的方法，其中要顯示的視頻圖像包括多個(gè)彩色分量，并且圖像顯示周期被劃分成多個(gè)連續(xù)時(shí)間段，并且至少3個(gè)時(shí)間段被分配給每個(gè)彩色分量，其中通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間來顯示圖像的像素的視頻電平，其特征在于該方法包括下列步驟在所述多個(gè)時(shí)間段中定義至少一個(gè)參考時(shí)間段，和在參考時(shí)間段和最接近該參考時(shí)間段的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元來顯示圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于參考時(shí)間段在視頻圖像顯示周期的中間附近。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，特征在于如果單元不在整個(gè)時(shí)間段中被點(diǎn)亮，則在最接近該參考時(shí)間段的時(shí)間段的部分期間點(diǎn)亮該單元。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于圖像信號包括三種彩色分量，即紅色分量、綠色分量和藍(lán)色分量，并且該參考時(shí)間段被分配給綠色分量。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于多個(gè)單元是硅基液晶單元的電子管。
6.如權(quán)利要求1至4中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于多個(gè)單元是微鏡單元的電子管。
7.如權(quán)利要求1至4中的任一個(gè)所述的方法，其特征在于多個(gè)單元是有機(jī)發(fā)光二極管單元的電子管。
8.一種用于顯示視頻圖像且包括多個(gè)顯示單元的順序傳送制彩色顯示面板，將要顯示的視頻圖像以包括多個(gè)彩色分量的信號的形式提供給該面板，其中圖像顯示周期被劃分成多個(gè)連續(xù)的時(shí)間段，并且至少3個(gè)時(shí)間段被分配給每個(gè)彩色分量，并且通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間，來顯示圖像的像素的視頻電平，其特征在于該順序傳送制彩色顯示面板包括用于在從所述多個(gè)時(shí)間段中選擇的參考時(shí)間段期間和在與該參考時(shí)間段最接近的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元來顯示圖像的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在順序傳送制彩色顯示面板中顯示彩色視頻圖像的方法。視頻幀被劃分成多個(gè)連續(xù)時(shí)間段，并且每個(gè)時(shí)間段被分配給給定的彩色分量，并且通過調(diào)制相應(yīng)單元的顯示時(shí)間來顯示圖像的像素的視頻電平。本發(fā)明旨在提出一種顯示方法，其在沒有造成顏色分割的情況下減少了模糊效應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，在所述多個(gè)時(shí)間段中定義至少一個(gè)參考時(shí)間段，和在參考時(shí)間段和最接近該參考時(shí)間段的時(shí)間段期間優(yōu)先考慮點(diǎn)亮單元的優(yōu)先級來顯示圖像。本發(fā)明應(yīng)用于LCOS、OLED、和DMD順序傳送制彩色顯示面板。
文檔編號G09G5/02GK1856115SQ200610073290
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者喬納森·克維克, 帕特里克·莫萬, 朱利恩·索洛特 申請人:湯姆森特許公司