具有根据图象信号进行调制的光源的图象投影仪制造技术

本发明专利技术涉及用于增强由基于投影的显示器提供的图象的亮度和对比度的方法，其中基于投影的显示器利用由至少一滚动光带进行照明的显示面板（５）和作为所述至少一滚动光带的光源的灯（３）。为了实现所述增强性能，所建议的方法包括在不同的滚动位置之间以下述方式对显示器灯的输出光线进行调制，所述方式为：当当前显示相应图象较亮部分的显示面板（５）部分被所述至少一个滚动光带照明时较之当当前显示所述图象较低亮度部分时的显示面板（５）部分被所述至少一个滚动光带照明时由灯提供的光强更高。本发明专利技术同样涉及相应的投影仪，用于该投影仪的图象处理器和调节控制系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于增强由基于投影的显示器(presenter)所提供的图象的亮度和对比度的方法，其中基于投影的显示器利用由至少一滚动光带进行照明的显示面板以及作为该至少一个滚动光带的光源的灯。本专利技术同样涉及这种基于投影的显示器，用于这种基于投影的显示器的图象处理器，以及用于这种基于投影的显示器的调节和控制系统。
技术介绍
对于显示视频和/或静止图象的现有技术来说，将图象投射到诸如墙或屏幕上的基于投影的显示器已是众所周知。这种显示器可以是常规的CRT(阴极射线管)显示器，常规的LCD(液晶显示器)显示器或者是DMD(数字镜像装置)显示器。LCD和DMD显示器包括具有可调孔径的显示面板，可调孔径通常排列成行和列矩阵形式。显示面板例如可以是透射型或反射型LCD面板。面板的每个孔径显示被投射图象的一个象素。在LCD型面板当中，可以从完全透明(白)到完全吸收(黑)连续控制各个孔径的透射率。有效孔径由图象处理器进行调节以与被显示图象相应象素的亮度相一致。在显示面板是每个孔径只有一个开或关状态的数字化控制显示面板的情况下，图象处理器采用脉宽调制技术。于是孔径被切换打开总时间的相当高的比例，开关频率高于人眼的带宽。在传统的投影系统中，来自灯的光线首先由滤波器分成红、绿和蓝原色，再被供给提供红、绿和蓝色彩色图象分量的三个不同的显示面板，最后被合成完整图象。此外，所谓的时序系统按时间顺序从灯光中抽取红、绿和蓝光，并将这些基色一个接一个地单独显示，重复率太高从而不能为人眼所识别。两种系统的共同点是同时照明显示面板的所有孔径。在滚动式彩色显示器中，显示面板反而是暴露在从整个显示面板的顶部垂直移向底部的彩色光带下。移动光带例如可由高压气体放电灯借助一扫描仪来提供。这种滚动式的基于投影的显示器是一种低成本的投影显示方案，这是因为它与时序系统类似只需要一个单个显示面板，但由于较高程度地利用了来自灯的白光而能够产生更亮的图象。与所有的投影系统相同的是，在某些图象位置上不需要的光线会被放弃掉。在所有的显示器中，图象的亮度和对比度是很重要的性能指标。对于阴极射线管系统来说，通过附加的变化阴极射管的强度，使得画面的亮的部分较之偶然出现的更亮、而使画面其他部分不太亮的技术已是人所共知。这使得自然图象较之非空白图象更为精确，提高了图象的对比度。由于在CRT系统中所有的图象象素都顺序显示，所以上述情况是可能的。但在传统的基于LCD的系统中，无法获得这种特性，因为所有的画面部分都是同时进行投影的。对于滚动式的彩色系统来说，如何调节不同图象部分的亮度也还不为人知。
技术实现思路
本专利技术的目的在于能够增强基于投影的显示器所提供的图象的亮度和对比度，所述显示器利用由滚动光带照明的显示面板和作为所述滚动光带光源的灯。根据本专利技术，上述目的可通过一种方法来实现，该方法包括在不同的滚动位置之间以下述方式对显示器的灯的输出光线进行调制，所述方式为当当前显示相应图象较亮部分的显示面板部分被所述至少一个滚动光带照明时，灯提供的光强高于当当前显示所述图象较低亮度部分的显示面板部分被所述至少一个滚动光带照明时灯提供的光强。根据本专利技术，专利技术目的同样可以由利用滚动式显示器的基于投影的显示器来实现，其中显示器包括用于实现建议方法的步骤的装置。进而，根据本专利技术，专利技术目的可由用于基于投影的显示器的图象处理器来实现，其中所述基于投影的显示器利用由至少一滚动光带进行照明的显示面板和作为所述至少一滚动光带的光源的灯。图象处理器包括以下述方式为不同滚动位置控制灯电源的装置，所述方式为当当前显示相应图象较亮部分的显示面板部分被至少一滚动光带照明时较之当当前显示图象较不亮部分的显示面板部分被至少一滚动光带照明时灯提供更高的光强。最后本专利技术的目的可由用于基于投影的的显示器的调节和控制系统来实现，其中基于投影的显示器利用由至少一滚动光带照明的显示面板和作为所述至少一滚动光带的光源的灯。调节控制系统包括确定在不同滚动位置所要提供给灯的电源的图象处理器，以便当当前显示相应图象较亮部分的显示面板部分被至少一滚动光带照明时较之当当前显示图象较不亮部分的显示面板部分被至少一滚动光带照明时由灯提供更高的光强。调节和控制系统进一步包括为灯提供电源的灯电源调节器。灯电源调节器根据图象处理器所确定的所需电源来调节提供给灯的电源。本专利技术是基于下述考虑而进行的在大部分情形下，如果对显示器灯的光输出进行调制，使得较亮图象部分比其他图象部分被提供更高的光强度，则滚动式的基于投影的显示器显示的图象性能可以得到极大的改善。本专利技术的优点是，在非空白画面中，与传统显示器相比可以获得较高的峰值强度，并且同时图象的最大对比度也获得提高。本专利技术的优选实施例由独立权利要求可以变得更为清楚。假设本专利技术的显示器采用具有显示被显示图象不同象素的可调孔径的显示面板，特别是同时控制有效孔径以保持非失真亮度再现(reproduction)。应当注意到，术语“可调孔径”在此作为表示在给定照明情况下对所显示图象的特定象素能进行亮度调节的显示面板的任意装置的通用术语，如上参考LCD显示面板和数字控制显示面板所述。本专利技术的优点在于，对于所有图象来说，提供给用于调节光输出的灯的平均功率保持不变。此点可以通过降低功率以及降低不亮图象部分的输出光、而提高较亮图象部分的功率以及输出光来实现。因此，为了得到更亮的图象部分不必提高所需的平均功率。假设显示器采用具有表示被显示图象的不同象素的可调节孔径的显示面板，则建议提高用于黑图象部分的显示面板的孔径的有效尺寸，以避免由于输出光减少而使较黑的部分较之前更黑，从而造成灰度再现或彩色再现的失真。在本专利技术的优选实施例当中，显示面板的每一水平行的最大孔径被调节为开度为100％，由于这样作可以最大程度地有效利用可用光强。在本专利技术的优选实施例中，所用的为滚动式显示面板提供所需照明的灯是高压气体放电灯如UHP(超高性能)灯。这种灯具有对所供电源的变化反应迅速的能力。该灯的相当短的时间常数是由所采用的高温等离子体来确定的。高压气体放电灯进一步能够在短时间内提供更高的光输出而无任何负作用，如灯体只要在不超过灯长期工作所允许的平均功率即额定电压的情况下就不会产生过热压力。可以将显示器所用的平均功率设定为接近灯长期操作所可以接受的最大值，从而保证可以获得最大亮度。大多数的自然图象显示出不同的垂直亮度分布图，表示整体看起来基本上是平坦的。此外，已有的滚动式显示器通常采用垂直滚动方式。在本专利技术的一优选实施例中，在垂直滚动式显示器中对每一水平行的亮度进行调节。所采用的显示面板具体包括按行和列矩阵排列的可调孔径。优选地，行的变化部分可由至少一滚动光带照明，即每一滚动光带一次可照明一个或更多但不是所有行。特别地，显示器可以是利用前投或背投的视频和数据显示器。在下文当中，通过参考附图借助于实例对本专利技术的实施例进行更为详细的描述。附图的简要说明附图说明图1是本专利技术包括基于投影的显示器实施例的第一投影系统的方框图；图2的流程图所示的是在图1的显示器中所实现的本专利技术的方法；图3所示的是典型的图象亮度分布图；图4所示的是基于图3的亮度分布图、根据本专利技术的方法产生的优化的灯功率分布图；以及图5是包括结合了滚动式彩色分离技术的本专利技术的基于投影的显示器实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于增强由基于投影的显示器所提供的图象的亮度和对比度的方法，其中基于投影的显示器利用由至少一滚动光带进行照明的显示面板（５）和作为所述至少一滚动光带的光源的灯（３），其中所述方法包括在不同的滚动位置之间以下述方式对所述灯的输出光线进行调制，所述方式为：当当前显示相应图象较亮部分的显示面板（５）部分被所述至少一个滚动光带照明时较之当当前显示所述图象较低亮度部分的显示面板（５）部分被所述至少一个滚动光带照明时灯（３）提供的光强更高。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P勒肯斯，C德普佩，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]