DE60008192T2

DE60008192T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur von falschen Konturen in einem Bilddarstellungssystem

Info

Publication number: DE60008192T2
Application number: DE60008192T
Authority: DE
Inventors: Young-sun Kwonseon-gu Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1999-11-06
Filing date: 2000-11-06
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2020-11-07
Also published as: EP1100259A3; JP3494978B2; EP1100259B1; CN1168288C; JP2001188522A; US6958760B1; DE60008192D1; CN1307426A; EP1100259A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildanzeigevorrichtung, die eine Lichtquelle, eine Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten und einen ersten digital gesteuerten Lichtmodulator umfasst, der Licht von der Lichtquelle auf einem ersten Weg moduliert und dessen Zustand sequentiell durch die Zustände der Bits empfangener Bilddaten gesteuert wird, wobei die Dauer des Ansprechens des Modulators auf jedes Steuerbit von seiner Wertigkeit abhängt.
Bestehende Arten von Anzeigeeinrichtungen, die in einem Digitalsystem getrieben werden, umfassen eine Plasma-Anzeigeplatte (PDP), eine Flüssigkristallanzeige-(LCD)Platte, eine ferroelektrische Flüssigkristall-(FLC)Platte und dergleichen.
FLC-Platten besitzen eine Struktur, bei der ein ferroelektrischer Flüssigkristall zwischen einen optischen Planarspiegel, der auf einem Siliziumsubstrat gebildet wird, und Glas gelegt wird, und weisen einen weiten Betrachtungswinkel und eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit verglichen mit anderen Platten auf.
In einer in einem Digitalsystem getriebenen Anzeigeeinrichtung kommt Bildverzerrung infolge einer optischen Täuschung, die als eine Scheinkontur bezeichnet wird, gewöhnlich an einer Stelle vor, wo die Umwandlung der Einheitsbits von Daten schwer ist.
In einer in einem Digitalsystem getriebenen Anzeigevorrichtung wird eine Scheinkontur auf einem sich ändernden Bild, z.B. an der weichen Grenze, wo ein Datenwert von 63 in 64 und von 127 in 128 geändert wird, erzeugt. Das heißt, auch wenn ein Datenwert nur um eins, z.B. von 127 in 128, geändert wird, werden, wenn sich ein Bild verändert, Daten von 225 oder 0 an der Grenze entsprechend der Richtung der Bewegung des Bildes wahrgenommen, was eine schlimme Verschlechterung der Bildqualität zur Folge hat.
Wir haben herausgefunden, dass ein Bild infolge des Scheinkontur-Phänomens auf ein unerwünschtes Niveau verschlechtert werden kann. Anstrenungen sind unternommen worden, um die Erzeugung von Scheinkonturen zu vermindern und Bildanzeigesysteme zu verbessern.
Beispiele jüngster Bemühungen in der Technik umfassen US-A-6072555, US-A-5963190, US-A-6088012, US-A-6052112, US-A-5109282, US-A-6100939, US-A-6018329, US-A-4574636, US-A-6134025, US-A-5706063, JP-A-116980, JP-A-8168039, JP-A-0990402, JP-A-10123477, JP-A-1023445, JP-A-08294138 und JP-A-10148885.
Während diese jüngsten Bemühungen Vorteile bieten, haben wir bemerkt, dass sie außerstande sind, eine Scheinkontur-Korrekturvorrichtung und -verfahren in einem Bildanzeigesystem angemessen bereitzustellen.
Eine erfindungemäße Bildanzeigevorrichtung ist gekennzeichnet durch einen zweiten digital gesteuerten Lichtmodulator, der Licht von der Quelle auf einem zweiten Weg moduliert und dessen Zustand sequentiell durch die Zustände der Bits empfangener Bilddaten gesteuert wird, wobei die Dauer des Ansprechens des Modulators auf jedes Steuerbit von seiner Wertigkeit abhängt, eine Kombiniereinrichtung, die die Wege stromab von den Modulatoren kombiniert, und die Modulatoren in Abhängigkeit von den Bilddaten vom höchstwertigen Bit zum niedrigstwertigen Bit bzw. vom niedrigstwertigen Bit zum höchtswertigen Bit arbeiten.
Vorzugsweise ist die Lichtquelle so konfiguriert, dass sie zyklisch Licht verschiedener Farben erzeugt.
Besser umfasst die Lichtquelle eine Lichteinheit, die weißes Licht emittiert, eine Farbumschalteinheit, die so eingerichtet ist, dass sie das weiße Licht von der Lichteinheit empfängt und Farbumschaltsignale empfängt und auf die Farbumschaltsignale anspricht und selektiv und zyklisch Licht mit unterschiedlichen Farben durchlässt, und eine erste Linse, die das von der Lichteinheit empfangene Licht kollimiert und kollimiertes Licht an die Farbumschalteinheit ausgibt.
Noch besser umfasst die Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten eine Steuereinheit, die auch Synchronisationssignale empfängt, die Farbumschaltsignale entsprechend den Synchronisationssignalen ausgibt und Steuerdaten, die den empfangenen Bilddaten entsprechen, an die Modulatoren ausgibt. Noch besser sind die Synchronisationssignale Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignale.
Noch besser gibt die Farbumschalteinheit jede der Vielzahl von Farben nacheinander in Intervallen von 1/3 einer Periode entsprechend den Farbumschaltsignalen aus.
Noch besser sind die Vielzahl von Farben, die von der Farbumschalteinheit ausgegeben werden, Rot, Grün und Blau.
Noch besser gibt die Farbumschalteinheit eine erste weiße Farbe aus, während alle ande ren Farben gesperrt sind.
Noch besser umfasst die Farbumschalteinheit einen Flüssigkristallanzeigeverschluss oder ein Farbradtyp.
Vorzugsweise ist ein erster polarisierender Strahlteiler enthalten, der das Licht von der Lichtquelle in zwei Strahlen teilt und sie längs des ersten und zweiten Weges leitet.
Vorzugsweise umfassen die Modulatoren jeweils LCD-Platten.
Vorzugsweise umfasst die Kombiniereinrichtung einen zweiten polarisierenden Strahlteiler. Alternativ kann die Kombiniereinrichtung den ersten polarisierenden Strahlteiler umfassen.
Vorzugsweise ist ein Schirm enthalten, auf den der Ausgang der Kombiniereinrichtung gerichtet wird.
Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten eine Steuereinheit, die Offset, Kontrast und Helligkeit des angezeigten Bildes steuert. Besser führt die Steuereinheit eine Gammakorrektur für die empfangenen Bilddaten durch.
Vorzugsweise enthält jeder Weg einen Spiegel, der Licht von dem ersten polarisierenden Strahlteiler auf den entsprechenden Modulator richtet.
Vorzugsweise sind die den Modulatoren zugeführten Steuersignale unterschiedlich.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun als Beispiel mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Inhalt der Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur einer Anzeigevorrichtung, die eine ferroelektrische Flüssigkristall- (FLC) Platte verwendet, veranschaulicht.
2 ist eine detaillierte Konfigurationsansicht der optischen Einrichtung von 1.
3 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur einer Scheinkontur-Korrekturvorrichtung in einem Bildanzeigesystem nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 zeigt die Anordnungsfolge der Datenbits auf einer LCD-Platte in einem Scheinkontur-Korrekturverfahren in einem Bildanzeigesystem nach den Prinzipien der vorliegenden Erfin dung.
5 zeigt eine detaillierte Konfiguration einer ersten Ausführung der optischen Einrichtung von 3 entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine detaillierte Konfiguration einer zweiten Ausführung der optischen Einrichtung von 3 entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt eine angezeigte Bitspezifikation von LCD-Daten zum Erklären der Scheinkonturkorrektur nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Während die vorliegende Erfindung im Folgenden ausführlicher mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung gezeigt wird, beschrieben wird, ist zu Beginn der folgenden Beschreibung zu verstehen, dass Fachleute in der geeigneten Technik die hier beschriebene Erfindung modifizieren können, während dennoch die gleichen vorteilhaften Ergebnisse der Erfindung erreicht werden.
Die Beschreibung, die folgt, ist folglich als eine breite lehrende Offenbarung, die an Fachleute in der geeigneten Technik gerichtet ist, und nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend zu verstehen.
Wie in 1 gezeigt, besteht eine Anzeigevorrichtung, die eine FLC-Platte verwendet, aus einer Signalverarbeitungseinheit 101, einer Timing-Steuereinheit 102, einer optischen Einrichtung 103 und einem Schirm 104. Wie in 2 gezeigt, besteht die optische Einrichtung 103 aus einer optischen Quelle 201, einer kollimierenden Linse 202, einer Farbumschatteinrichtung 203, einem polarisierten Strahlteiler 204, einer FLC-Platte 205 und einer Projektionslinse 206.
Die Signalverarbeitungseinheit 101 empfängt R-, G- und B-(rot, grün und blau) Signale, steuert Offset, Kontrast und Helligkeit der empfangenen Signale, führt eine Signalverarbeitung, z.B. Gammakorrektur, durch und erzeugt dann R/G/B-Daten, die auf der FLC-Platte Teilbild für Teilbild synchron mit einem Vertikal-Synchronisationssignal anzuzeigen sind, und erzeugt auch ein Takt- und Plattensteuersignal zum Steuern einer FLC-Platte.
Die Timing-Steuereinheit 102 empfängt ein Vertikal-Synchronisationssignal und ein Horizontal-Synchronisationssignal und erzeugt ein Farbumschalt-Steuersignal zum Steuern der Farbumschalteinrichtung 203.
Der Vorgang des Anzeigens der von der Signalverarbeitungseinheit 101 ausgegebenen R/G/B-Daten auf dem Schirm 104 wird nun mit Verweis auf 2 beschrieben. Die optische Quelle 201 besteht aus einer Lampe zum Erzeugen von Licht und einem reflektierenden Spiegel, der von der Lampe emittiertes Licht reflektiert, um das Licht zu führen, und Licht abstrahlt.
Die kollimierende Linse 202 fokussiert von der optischen Quelle 201 abgestrahltes Licht in paralleles Licht oder fokussierendes Licht. Die Farbumschalteinrichtung 203 ist ein LCD-Verschluss oder ein Farbrad und empfängt weißes Licht von der kollimierenden Linse 202 und schaltet sequentiell drei Farben R, G und B in Intervallen von 1/3 der Verikalperiode während einer Vertikalperiode entsprechend einem von der Timing-Steuereinheit 102 empfangenen Farbumschalt-Steuersignal um und gibt sie aus. Das heißt, während der ersten 1/3 Vertikalperiode wird nur die Wellenlänge der Farbe R aus dem empfangenen Licht übertragen, während die übrigen Wellenlängen gesperrt sind. Dann wird die Wellenlänge jeder der Farben G und B geschaltet und während einer 1/3 Verikalperiode übertragen.
Der polarisierte Strahlteiler 204 reflektiert eine S-Welle aus dem von der Farbumschalteinrichtung 203 empfangenen Licht und leitet die reflektierte S-Welle zu der FLC-Platte 205 und überträgt eine P-Welle. Die FLC-Platte 205 reflektiert auf den polarisierten Strahlteiler 204 einfallendes Licht, das den R/G/B-Datenwerten entspricht, die durch die Signalverarbeitungseinheit 101 an die Datenleitungen jeder als eine Matrix gebildete Zelle angelegt werden, unter der Steuerung eines Takt- oder Plattensteuersignals, um dadurch das Bild jedes Pixels anzuzeigen.
Der polarisierte Strahlteiler 204 überträgt dann eine P-Welle aus dem von der FLC-Platte 205 reflektierten Licht und leitet die P-Welle zu der Projektionslinse 206 und reflektiert eine S-Welle. Die Projektionslinse 206 vergrößert das von dem polarisierten Strahlteiler 204 empfangene Licht und projiziert das vergrößerte Licht auf den Schirm 207.
Wie in 3 gezeigt, umfasst eine Scheinkontur-Korrekturvorrichtung in einem erfindungsgemäßen Bildanzeigesystem eine Steuerung 301, eine optische Maschine 302 und einen Schirm 303. In der Steuerung 301 empfängt eine Signalverarbeitungseinheit R-, G- und B-Signale, steuert Offset, Kontrast und Helligkeit, führt eine Signalverarbeitung, z.B. Gammakorrektur, durch gibt dann R/G/B-Daten zum Treiben von zwei Flüssigkristallanzeige- (LCD) Platten entsprechend einem Vertikal-Synchronisationssignal aus. Die Signalverarbeitungseinheiterzeugt außerdem Steuersignale zum Treiben der LCD-Platten.
Eine Timing-Steuereinheit in der Steuerung 301 erzeugt ein Farbumschalt-Steuersignal zum Steuern der R-, G-, B-Farbumschaltung einer in der optischen Maschine enthaltenen Farbumschalteinrichtung entsprechend einem Synchronisationssignal. Wie oben beschrieben, werden die von der Steuerung 301 ausgegebenen R/G/B-Daten an die LCD-Platten der optischen Maschine 302 angelegt, und die LCD-Platte überträgt oder reflektiert einfallendes Licht R, G und B, das den Werten der R/G/B-Daten entspricht, um Bilder anzuzeigen.
Die Arbeitsweise der optischen Maschine 302 wird nun mit Verweis auf 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt, umfasst die optische Maschine 302 eine optische Quelle 502, eine kollimierende Linse 502, eine Farbumschalteinrichtung 503, einen ersten und zweiten polarisierten Strahlteiler 504 und 505, eine erste und zweite LCD-Platte 506 und 507 einen ersten und zweiten reflektierenden Spiegel 508 und 509 und eine Projektionslinse 510.
Die optische Quelle 501 besteht aus einer Lampe zum Erzeugen von Licht und einem reflektierenden Spiegel, der von der Lampe emittiertes Licht reflektiert, um das Licht zu führen, und strahlt Licht ab. Die kollimierende Linse 502 fokussiert von der optischen Quelle 501 abgestrahltes Licht in paralleles Licht oder fokussierendes Licht.
Die Farbumschalteinrichtung 503 ist ein LCD-Verschluss oder ein Farbradtyp und empfängt weißes Licht von der kollimierenden Linse 502 und schaltet sequentiell drei Farben R, G und B in Intervallen von 1/3 einer Vertikalperiode während einer Vertikalperode entsprechend einem von der Steuerung 301 empfangenen Farbumschalt-Steuersignal um und gibt sie aus. Das heißt, während der ersten 1/3 Vertikalperode wird nur die Wellenlänge der Farbe R aus dem empfangenen Licht übertragen, während die übrigen Wellenlängen gesperrt sind. Dann werden die Wellenlängen der Farben G und B nacheinander geschaltet und während der restlichen zwei 1/3 Vertikalperioden übertragen.
Der erste polarisierte Strahlteiler 504 überträgt z.B. eine P-Welle aus dem von der Farbumschalteinrichtung 503 empfangenen Licht und reflektiert eine S-Welle, um die Laufrichtung der S-Welle um 90 Grad zu ändern. Der erste reflektierende Spiegel 508 reflektiert einfallendes Licht, das von dem ersten polarisierten Strahlteiler 504 übertragen wird, und leitet das reflektierte Licht zu der ersten LCD-Platte 506 (LCD #1), und der zweite reflektierende Spiegel reflektiert einfallendes Licht, das durch den ersten polarisierten Strahlteiler 504 reflektiert wird, und leitet das reflektierte Licht zu der zweiten LCD-Platte 507 (LCD #2).
Die erste LCD-Platte 506 ist auf dem Weg des von dem ersten reflektierenden Spiegel 508 reflektierten Lichts angebracht und überträgt einfallendes Licht, das den Datenwerten von R, G und B entspricht, die von der Steuerung 301 an die Datenleitungen jeder als eine Matrix gebildeten Zelle angelegt werden, entsprechend einem Takt- und Plattensteuersignal. Das heißt, die erste LCD-Platte 506 zeigt die von der Steuerung 301 empfangenen R/G/B-Daten jeweils in einer Folge beginnend bei dem höchstwertigen Bit bis zu dem niedrigstwertigen Bit an, wie in LCD #1 von 4 gezeigt.
Die zweite LCD-Platte 507 ist auf dem Weg des von dem zweiten reflektierenden Spiegel 509 reflektierten Lichts angebracht und überträgt einfallendes Licht, das den Datenwerten von R, G und B entspricht, die an die Datenleitungen jeder als eine Matrix gebildeten Zelle angelegt werden, entsprechend einem Takt- und Plattensteuersignal, wie in der ersten LCD-Platte 506. Wie in LCD #2 in 4 gezeigt, zeigt die zweite LCD-Platte 507 die Ro-, Go- und Bo-Daten von der Steuerung 301 jeweils in einer Folge beginnend mit dem niedrigstwertigen Bit bis zu dem höchswertigen Bit, entgegengesetzt zu der LCD #1, an. Das heißt, eine Scheinkontur wird durch die Bitanordnungen entfernt, die durch die erste und zweite LCD-Platte 506 und 507 in den entgegengesetzten Reihenfolgen hergestellt werden.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Entfernen der Scheinkontur durch die von der ersten und zweiten LCD-Platte 506 und 507 hergestellten Bitanordnungen zur Bequemlichkeit der Erklärung mit Verweis auf nur Rotdaten aus den Daten R, G und B beschrieben.
Wenn Daten als aus 5 Bit bestehend festgelegt werden, zeigt die erste LCD-Platte 506 Daten in der Reihenfolge von MSB b4 bis LSB b0 an, und die zweite LCD-Platte 507 zeigt Daten in der Reihenfolge von LSB b0 bis MSB b4 an, was entgegengesetzt zu der ersten LCD-Platte 506 ist.
Folglich werden, wenn ein Datenwert 15 in einen Datenwert 16 umgewandelt wird, Daten mit einem Datenwert von 31 in der ersten LCD-(LCD #1)Platte 506 hell gezeigt, und Daten mit einem Datenwert von 0 werden in der zweiten LCD-(LCD #2)Platte 507 dunkel, wie in 7 gezeigt. Ein Datenwert von 15.5, der der Mittelwert der Datenwerte der ersten und zweiten LCD-Platte 506 und 507 ist, wird daher vom Auge wahrgenommen, sodass die Scheinkontur entfernt wird.
Der zweite polarisierte Strahlteiler 505 überträgt P-Wellenlicht aus dem von der ersten und zweiten LCD-Platte 506 und 507 empfangenen Licht und reflektiert S-Wellenlicht, sodass die die Laufrichtung des S-Wellenlichts von der ersten LCD-Platte 506 mit der des P-Wellenlichts von der zweiten LCD-Platte 507 übereinstimmt. Die Projektionslinse 510 vergrößert das von dem polarisierten Strahlteiler 505 empfangene Licht und projiziert es auf den Schirm 511.
Die Arbeitsweise einer zweiten Ausführung der optischen Maschine 302 wird nun mit Verweis auf 6 beschrieben. Die erste Ausführung der optischen Maschine 302 verwendet durchlässige LCD-Platten, aber die zweite Ausführung verwendet reflektierende, ferroelektrische Flüssigkristall-(FLC)Platten.
Eine durchlässige LCD-Platte zeigt ein Bild durch Übertragen von einfallendem Licht, das einem in die Datenleitung der durchlässigen LCD-Platte eingegebenen Datenwert entspricht, an, und eine reflektierende FLC-Platte zeigt ein Bild durch Reflektieren von einfallendem Licht, das einem in die Datenleitung der reflektierenden FLC-Platte eingegebenen Datenwert entspricht, an.
Die zweite Ausführung der optischen Maschine 302 umfasst eine optische Quelle 601, eine kollimierende Linse 602, eine Farbumschalteinrichtung 603, einen polarisierten Strahlteiler 604, eine erste und zweite FLC-Platte 605 und 606 sowie eine Projektionslinse 607.
Die optische Quelle 601 besteht aus einer Lampe zum Erzeugen von Licht und einem reflektierenden Spiegel, der von der Lampe emittiertes Licht reflektiert, um das Licht zu führen, und Licht abstrahlt.
Die Farbumschalteinrichtung 603 ist ein LCD-Verschluss oder ein Farbradtyp und empfängt weißes Farblicht von der kollimierenden Linse 602 und schaltet sequentiell drei Farben R, G und B während einer Vertikalperiode unter der Kontrolle eines von der Steuerung 301 empfangenen Farbumschalt-Steuersignals um. Das heißt, während einer ersten 1/3 Vertikalperiode wird nur die Wellenlänge der Farbe R aus dem empfangen Licht übertragen, während die übrigen Wellenlängen gesperrt sind. Dann werden die Wellenlängen der Farben G und B nacheinander umgeschaltet und während der restlichen zwei 1/3 Vertikalperioden übertragen.
Der polarisierte Strahlteiler 604 überträgt z.B. P-Wellenlicht aus dem von der Farbumschalteinrichtung 603 empfangenen Licht und leitet das P-Wellenlicht zu der zweiten FLC-Platte 606 und reflektiert ein S-Wellenlicht, um die Laufrichtung des Lichts um 90 Grad zu ändern, und leitet das reflektierte S-Wellenlicht zu der ersten FLC-Patte 605.
Die erste und zweite FLC-Patte 605 und 606 reflektieren die einfallenden Lichtstrahlen, die den R/G/B-Datenwerten entsprechen, die von der Steuerung 301 unter Kontrolle des Takt- und Plattensteuersignals an die Datenleitungen jeder als eine Matrix gebildeten Zelle angelegt werden, um dadurch das Bild jedes Pixels anzuzeigen. Die erste und zweite FLC-Platte 605 und 606 ordnen die Bits in den entgegengesetzten Reihenfolgen an, um eine Scheinkontur zu entfernen, wie in 4 gezeigt.
Dann überträgt der polarisierte Strahlteiler 604 P-Wellenlicht aus dem von der ersten FLC-Platte 605 reflektierten Licht und reflektiert S-Wellenlicht aus dem von der zweiten FLC-Platte 606 reflektierten Licht, sodass der Laufweg des S-Wellenlichts mit dem des P-Wellenlichts übereinstimmt. Die Projektionslinse 607 vergrößert das von dem polarisierten Strahlteiler 604 empfangene Licht und projiziert es auf den Schirm 608.
Siehe nun 4. 4 zeigt ein Timingdiagramm einer Dreifarbenfolge (R dann G dann B) gemäß einem Verfahren zum Ausgleichen der Scheinkontur nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt Rot-(R)Daten im Detail, denen Symbole G und B folgen, die Gründaten und Blaudaten darstellen. In 4 können die Rotdaten einen minimalen Helligkeitspegel von 0 und einen maximalen Helligkeitspegel von 31 haben, weil fünf Bits zum Angeben des Helligkeitspegels benutzt werden. Die fünf Bits sind b4, b3, b2, b1 und b0. Der minimale Helligkeitspegel 0 ist vorhanden, wenn alle fünf Bits null, 00000, sind. Der maximale Helligkeitspegel 31 ist vorhanden, wenn alle fünf Bits eins, 11111, sind. Das höchstwertige Bit ist b4. Das niedrigswertige Bit ist b0.
Wie in 4 für die Flüssigkristallanzeigeplatte #1 (LCD #1) gezeigt, sind die Datenbits so geordnet, dass das niedrigstwertige Bit b0 zuerst und das höchstwertige Bit b4 zuletzt ausgegeben werden. Wie in 4 für die Flüssigkristallanzeigeplatte #2 (LCD #2) gezeigt, sind die Datenbits so geordnet, dass das höchstwertige Bit b4 zuerst und das niedrigstwertige Bit b0 zuletzt ausgegeben werden. Die Datenbits werden von der LCD #1 und der LCD #2 im Wesentlichen gleichzeitig ausgegeben, und die zwei Datenströme werden im Wesentlichen gleichzeitig an einen Schirm ausgegeben, und die zwei Datenströme werden von einem Benutzer im Wesentlichen gleichzeitig betrachtet. In dieser Weise wird ein Scheinkontur-Phänomen verringert oder entfernt.
Siehe nun 7. 7 zeigt eine Korrektur der Scheinkontur nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung. In 7 werden fünf Bits zum Angeben eines Helligkeitspegels verwendet. Die fünf Bits sind b4, b3, b2, b1 b0. Das höchstwertige Bit ist b4. Das niedrigstwertige Bit ist b0.
In 7 wird ein Übergang vom Helligkeitspegel 15 zum Helligkeitspegel 16 nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Ein Helligkeitspegel eines Pixels könnte in einem bestimmten Moment vom Pegel 15 zum Pegel 16 übergehen, während z.B. ein Film auf einem Hochzeilen-Fernsehgerät (HDN) gezeigt wurde.
Der Helligkeitspegel 15 wird in Bild 1 in 7 gezeigt. Der Helligkeitspegel 16 wird in Bild 2 in 7 gezeigt. Bild 1 ist zeitlich früher als Bild z. Bild 2 entspricht einem Helligkeitspegel eines bestimmten Pixels, nachdem dieses bestimmte Pixel z.B. einen dem Bild 1 entsprechenden Helligkeitspegel hatte. In 7 werden eine ferroelektrische Flüssigkristallanzeigeplatte #1 (FLC #1) und eine ferroelektrische Flüssigkristallanzeigeplatte #2 (FLC #2) gezeigt, die Daten entsprechend Helligkeitspegeln auszugeben haben.
Die FLC #1 von 7 wird als Daten entsprechend einem Helligkeitspegel von 15 in Bild 1 ausgebend zeigt. Die FLC #1 in Bild 1 gibt fünf Datenbits b4=0, b3=1, b2=1, b1=1 und b0=1 aus. Der Helligkeitspegel 15 entspricht Bitwerten 01111. Nach Bild 1 wird Bild 2 dargestellt. In Bild 2 wird die FLC #1 als Daten entsprechend einem Helligkeitspegel von 16 ausgebend gezeigt. In Bild 2 gibt die FLC #1 fünf Datenbits b4=1, b3=0, b2=0, b1=0 und b0=0 aus. Der Helligkeitspegel 16 entspricht Bitwerten 10000.
Die FLC #2 von 7 wird als Daten entsprechend einem Helligkeitspegel in einer Reihenfolge ausgebend gezeigt, wo die Bits gegenüber der Reihenfolge von FLC #1 umgekehrt sind. Die FLC #2 von 7 wird als Daten entsprechend einem Helligkeitspegel von 15 in Bild 1 ausgebend gezeigt, wobei die Reihenfolge der Bits umgekehrt ist. In Bild 1 gibt die FLC#2 fünf Datenbits b4=0, b3=1, b2=1, b1=1 und b0=1 aus. Der Helligkeitspegel 15 entspricht Bitwerten 01111. In Bild 1 für FLC #2 werden die Bits in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben, sodass sie als 11110 dargestellt werden. Nach Bild 1 wird Bild 2 dargestellt. In Bild 2 wird FLC #2 als Daten entsprechend einem Helligkeitspegel von 16 ausgebend gezeigt, wobei die Reihenfolge der Bits umgekehrt ist. In Bild 2 gibt die FLC #2 fünf Datenbits b4=1, b3=0, b2=0, b1=0 und b0=0 aus. Der Helligkeitspegel 16 entspricht Bitwerten 10000. In Bild 2 für FLC #2 werden die Bits in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben, sodass sie als 00001 dargestellt werden.
In einer Einrichtung, die die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht benutzt, wird es ein Problem geben, wenn sich ein Helligkeitspegel vom Helligkeitspegel 15 zum Helligkeitspegel 16 ändert. Das Problem ist als Scheinkontur bekannt. Auch wenn die Änderung vom Pegel 15 zum Pegel 16 eine kleine Ändenrung ist, wird ein Bild eine verschlechterte Qualität auf einer Einrichtung haben, die die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht benutzt.
In einer Einrichtung, die die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht benutzt, wird, wenn sich ein Helligkeitspegel vom Pegel 15 (der 01111 entpricht) zum Pegel 16 (der 10000 entspricht) ändert, eine Scheinkontur in dem Bild mit einer Änderung von Helligkeit 15 zu Helligkeit 16 vorkommen, und der Helligkeitspegel wird in Helligkeitspegel 31 oder 0 an der Grenzfläche zwischen Bildern oder Teilbildern geändert. Eine Scheinkontur erscheint als eine schwarze Linie oder ein schwarzes Bild auf dem Schirm.
In der vorliegenden Erfindung, wie in 3-7 gezeigt, kann jedoch die Scheinkontur ungeachtet der Reihenfolge der Bits kontrolliert werden, weil LFLC #1 und FLC #2 so eingerichtet sind, dass sie Daten in umgekehrter Reihenfolge ausgeben. 4 zeigt die Horizontallinie als eine Zeitdomäne. 7 zeigt den Helligkeitspegel des R-Signals und gibt ein Beispiel von Helligkeitspegeln 15 und 16 an, bei denen eine Bitumkehr zwischen dem ersten R (Bild 1) und dem zweiten R (Bild 2) vorkommt. In 7 entsprechen die schraffierten oder schattierten Bereiche Bits mit einem Wert von 1 (eins). In 7 entsprechen die nicht schraffierten Bereiche Bits mit einem Wert von 0 (null).
In einer Einrichtung, die die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht benutzt, kann der Helligkeitspegel an einer Grenzfläche zwischen Bildern in 31 geändert werden, auch wenn es nur eine Stufe zwischen Helligkeitspegel 15 und Helligkeitspegel 16 gibt. Das ist das Scheinkontur-Phänomen.
In der vorliegenden Erfindung, wie in 3-7 gezeigt, wird jedoch, wenn zwei Platten in umgekehrter Reihenfolge angeordnet werden, der Konturenteil 31 und 0 (null). Ein mittlerer Helligkeitspegel der Kontur wird daher (31+0)/2 = 15.5, und die Kontur wird weich ausgeglichen.
In der Beschreibung ist zur Bequemlichkeit der Erklärung eine digitale Anzeigeplatte beschrieben worden, die auf eine durchlässige FLC-Platte oder eine reflektierende FLC-Platte beschränkt ist. Es ist jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auf andere Arten von digitalen Anzeigeplatten angewandt werden kann.
Die oben beschriebenen optischen Maschinen sind zur Bequemlichkeit der Erklärung vereinfacht worden. Für eine in der Konstruktionstechnik optischer Maschinen erfahrene Person ist jedoch ersichtlich, dass die optischen Maschinen einen Glaspolarisator, verschiedene Verschlüsse, Kuben und dergleichen enthalten können, um die Bildqulität, z.B. den Kontrast, zu verbessern, und dass die Stelle der kollimierenden Linsen geändert werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrieben, empfangene Bilddaten angezeigt, indem die Bits von zwei digital angesteuerten Anzeigeeinrichtungen umgekehrt symmetrisch angeordnet werden, sodass die fatale Scheinkontur während des digitalen Ansteuerns verringert werden kann.

Claims

Bildanzeigevorrichtung, die eine Lichtquelle (501, 502, 503), eine Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten (301) und einen ersten digital gesteuerten Lichtmodulator (506) umfasst, der Licht von der Lichtquelle auf einem ersten Weg moduliert und dessen Zustand sequentiell durch die Zustände der Bits empfangener Bilddaten gesteuert wird, wobei die Dauer des Ansprechens des Modulators auf jedes Steuerbit von seiner Wertigkeit abhängt, gekennzeichnet durch einen zweiten digital gesteuerten Lichtmodulator (507), der Licht von der Quelle auf einem zweiten Weg moduliert und dessen Zustand sequentiell durch die Zustände der Bits empfangener Bilddaten gesteuert wird, wobei die Dauer des Ansprechens des Modulators auf jedes Steuerbit von seiner Wertigkeit abhängt, eine Kombiniereinrichtung (505), die die Wege stromab von den Modulatoren kombiniert, und die Modulatoren in Abhängigkeit von den Bilddaten vom höchstwertigen Bit zum niedrigstwertigen Bit bzw. vom niedrigstwertigen Bit zum höchstwertigen Bit arbeiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtquelle (501, 502, 503) so ausgeführt ist, dass sie zyklisch Licht verschiedener Farben erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Lichtquelle umfasst: eine Lichteinheit (501), die das weiße Licht emittiert; eine Farbumschalteinheit (503), die so eingerichtet ist, dass sie das weiße Licht von der Lichteinheit (501) empfängt und Farbumschaltsignale empfängt und auf die Farbumschaltsignale anspricht und selektiv und zyklisch Licht mit unterschiedlichen Farben durchlässt; und eine erste Linse (502), die das von der Lichteinheit (501) empfangene Licht kollimiert und kollimiertes Licht an die Farbumschalteinheit (503) ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Einrichtung, die Bilddaten empfängt, eine Steuereinheit (301) umfasst, die auch Synchronisationssignale empfängt, die Farbumschaltsignale entsprechend den Synchronisationssignalen ausgibt und Steuerdaten, die den empfangenen Bilddaten entsprechen, an die Modulatoren ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Synchronisationssignale Horizontal- und Vertikal-Synchronisationssignale sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die Farbumschalteinheit (503) jede der Vielzahl von Farben nacheinander in Intervallen von 1/3 einer Periode entsprechend den Farbumschaltsignalen ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Vielzahl von Farben, die von der Farbumschalteinheit (503) ausgegeben werden, Rot, Grün und Blau sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Farbumschalteinheit (503) eine erste Farbe ausgibt und dabei alle anderen Farben sperrt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Farbumschalteinheit (503) eine LCD-Blende oder ein Farbrad umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die einen ersten polarisierenden Strahlteiler (504) umfasst, der das Licht von der Lichtquelle (501, 502, 503) in zwei Strahlen teilt und sie auf den ersten und den zweiten Weg leitet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Modulatoren (506, 507) jeweils LCD-Tafeln umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kombiniereinrichtung einen zweiten polarisierenden Strahlteiler (505) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die einen Schirm (511) enthält, auf den der Ausgang der Kombiniereinrichtung gerichtet wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Empfangen von Bilddaten eine Steuereinheit (301) umfasst, die Offset, Kontrast und Helligkeit des angezeigten Bildes steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Steuereinheit (301) Gammakorrektur für die empfangenen Bilddaten durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei jeder Weg einen Spiegel (508, 509) enthält, der Licht von dem ersten polarisierenden Strahlteiler (504) auf den entsprechenden Modulator (506, 507) richtet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die den Modulatoren (506, 507) zugeführten Steuersignale verschieden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kombiniereinrichtung den ersten polarisierenden Strahlteiler (604) umfasst.