驱动使用数字微镜器件的图像显示设备的装置和方法

摘要

本发明提供了一种用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置和方法。该装置包括彩色轮，光学传感器，延迟时间确定单元和控制单元。彩色轮包括多个彩色滤波器和在对应于在彩色滤波器的边界线的位置形成的索引标记，并且光传感器在彩色轮的转动期间检测索引标记并输出检测信号。延迟时间确定单元根据从光传感器输入的检测信号确定对应于转化彩色图像信号所需的最小余量的延迟时间，并且控制单元基于检测信号和延迟时间控制DMD。

说明书

技术领域

本发明涉及用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置和方法，并且更为具体的说，涉及用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置和方法，其中通过在使用DMD的投影式图像显示设备中采用的彩色轮的转动期间，正确地检测彩色滤波器的改变的时序，来最小化在颜色改变处暗光(light mute)区域的余量。

背景技术

近来，随着信息工业的进步，对能够显示大尺寸图像的图像显示设备的需求增加。其中之一是投影式图像显示设备。使用数字微镜器件(DMD)的数字光处理(DLP)投影仪和DLP投影TV最引人注意。

图1和2是用在现有技术的DLP投影仪或DLP投影TV中的彩色轮的视图。

参考图1和2，彩色轮10具有两个RGB彩色滤波器。彩色轮10以预定频率转动，并且将从灯20入射的白光分离为R、G和B彩色。之后，将R、G和B彩色提供给DMD30。

通过彩色轮10入射到DMD30的光线由包括在DMD30中的多个微镜选择性地反射到投影透镜或光吸收器，使得在屏幕上显示图像。

随着彩色轮10转动，当通过RGB彩色滤波器时发生的R、G和B彩色改变的时序必须和被提供给DMD30的微镜的驱动信号同步。

为了这个目的，在中心圆柱体设置索引标记12，并且其指示彩色轮10的转动基准位置。

因此，在彩色轮10的转动期间，光传感器检测索引标记12并且检测彩色轮10是否以恒定速度转动。

同时，因为一个索引标记12用于检查彩色轮10的转动状态，不可能精确地知道彩色滤波器的改变的时序(R、G和B彩色滤波器的边缘位置)。

因此，基于索引标记12的位置，通过算术操作估计彩色滤波器的改变的时序。之后，在估计时序之前和之后的余量周期期间，关闭光线，使得不能显示暗光区域。

在这时，可以通过设置DMD30的微镜角度在-10度来反射所有入射光到光吸收器，从而关闭光线。

图3示出了在R、G和B彩色滤波器的改变和在现有技术的彩色轮的转动期间实际显示的R、G和B图像之间的相位关系。

图3(A)示出了在彩色轮的转动期间R、G和B彩色滤波器的相位改变，并且图3(B)示出了实际显示的R、G和B图像的相位。

如图3(B)所示，在R、G和B彩色滤波器改变的时间点之前和之后存在预定余量周期M。

基于参考索引标记12的算术运算，设置余量周期M足够大。原因在于不可能精确地知道彩色滤波器的改变的时序。

但是，当设置余量周期M大时，在那个周期期间不显示光线。因此，光线的使用效率恶化，并且因此DPD投影仪或DLP投影TV的整个亮度降低。

而且，不使用的光线散射并且在DLP系统内改变为热量或投射在屏幕上，从而产生噪声。

发明内容

因此，本发明提出一种用于驱动图像显示设备的装置和方法，其基本上避免了因为现有技术的限制和缺点引起的一个或多个问题。

本发明的目的是提供用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置和方法，其中，通过在彩色轮的转动期间精确地检测彩色改变的时序，来最小化暗光区域的余量。

而且，本发明的另一目的是增加光的使用效率和改进投影式图像显示的亮度。

本发明的其它优点、目的和特征将在随后的说明中部分地描述，经过以下检验或从本发明的实践中学习，上述优点、目的和特征对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。本发明的目的和优点可以如所附说明书及其权利要求书和附图中所特别指出的来实现和获得。

为实现本发明的这些和其它的优点，以及根据本发明的目的，如这里具体地和广泛地描述的，一种用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置包括：彩色轮，其包括多个彩色滤波器和在对应于在彩色滤波器之间的边界线的位置形成的索引标记；光传感器，其用于在彩色轮的转动期间检测索引标记和输出检测信号；延迟时间确定单元，其用于根据从光传感器输入的检测信号确定延迟时间，该延迟时间对应于转换彩色图像信号所需的最小余量；以及控制单元，其用于基于检测信号和延迟时间来控制DMD。

在本发明的另一方案中，用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置包括：彩色轮，其包括多个彩色滤波器和用于指示多个彩色滤波器的彩色改变边界的索引标记；该彩色滤波器包括RGB彩色滤波器；光传感器，其用于在彩色轮的转动期间检测索引标记和输出检测信号，每个检测信号具有开始部分、中间部分和结束部分；延迟时间确定单元，其用于参考从光传感器输入的检测信号确定转换彩色图像信号所需的延迟时间；以及控制单元，其用于基于检测信号和延迟时间控制DMD。

在本发明的另一方案中，用于驱动使用DMD的图像显示设备的方法包括步骤：转动彩色轮，该彩色轮包括多个彩色滤波器和在对应于在彩色滤波器之间的边界的位置形成的索引标记；在彩色轮的转动期间检测索引标记和输出检测信号；基于检测信号确定转换彩色图像信号所需的延迟时间；以及基于检测信号和延迟时间控制DMD。

应该理解本发明的前述一般描述和下面的具体描述都是示例性和说明性的，并且意在提供本发明如权利要求所述的进一步解释。

附图说明

附图是为了能进一步了解本发明而包含的，并且被纳入本说明书中构成本说明书的一部分，这些附图示出了本发明的实施例，并用于与本说明书一起对本发明的原理进行说明。在附图中：

图1和2是用在现有技术的DLP投影仪或DLP投影TV中的彩色轮的视图；

图3示出了在R、G和B彩色滤波器的改变和在现有技术的彩色轮的转动期间实际显示的R、G和B图像之间的相位关系；

图4和5是根据本发明实施例的用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置的视图；

图6示出了在根据本发明实施例的用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置中，在R、G和B彩色滤波器的改变和在彩色轮的转动期间实际显示的R、G和B图像之间的相位关系；

图7是根据本发明实施例的用于驱动使用DMD的图像显示设备的方法的流程图。

具体实施方式

下面将详细说明本发明的优选实施例，在附图中示出了其实例。在任何可能的地方，在整个附图中使用相同的参考数字表示相同或相似的部分。

图4和5是根据本发明实施例的用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置的视图，并且图6示出了在根据本发明实施例的用于驱动图像显示设备的装置中，在R、G和B彩色滤波器的改变和在彩色轮的转动期间实际显示的R、G和B图像之间的相位关系。

参考图4到6，用于驱动使用DMD的图像显示设备的装置包括：彩色轮10，光传感器14，延迟时间确定单元16，以及控制单元18。彩色轮10包括两个RGB彩色滤波器和位于对应于在彩色滤波器之间的边界线的位置的六个索引标记12。光传感器14在彩色轮10的转动期间检测索引标记12并输出检测信号。延迟时间确定单元16根据检测信号确定对应于彩色图像信号转换需要的最小余量的延迟时间d。基于检测信号和延迟时间d，控制单元18在从检测索引标记到延迟时间d的周期期间关闭DMD30的微镜，使得所有入射光被反射到光吸收器。之后，控制单元18在延迟时间d之后接通DMD30，使得显示对应于下一个彩色图像信号的图像。

虽然在图4到6中示出具有两个RGB彩色滤波器和六个索引标记12的彩色轮10，该彩色轮还能够包括一个RGB彩色滤波器和三个索引标记。

根据本发明的另一实施例，除了RGB彩色滤波器之外，彩色轮10还能够进一步包括暗绿色滤波器和白色滤波器。

优选的，延迟时间d是当DMD30转换彩色图像信号时需要的最小时间。可以根据彩色轮10的转动速度，彩色滤波器的数量等改变延迟时间d。

图6(A)示出了在彩色轮的转动期间RGB彩色滤波器的相位，图6(B)示出了在实际屏幕上显示的图像的改变，并且图6(C)示出了索引标记检测信号的实例。

在图6(A)中，在RGB彩色滤波器的每个改变上检测索引标记12，并且在从检测索引标记12到延迟时间d的周期期间关闭DMD30。当关闭DMD30时，DMD30的微镜的角度变为-10度，使得入射光被反射到光吸收器。

根据本发明，可以从索引标记12精确检测RGB彩色滤波器的改变。因此，可以将延迟时间d设置为转换彩色图像信号需要的最小时间。因此，相比现有技术可以大大缩短延迟时间d。

索引标记12在对应于RGB彩色滤波器改变的边界线的位置上形成。就是说，在彩色轮10的中心圆柱体形成索引标记12，并且其中形成彩色轮10的位置对应于其中RGB彩色滤波器改变的边界线。

这里，从光传感器14输出的索引标记检测信号包括开始部分121，中间部分122和结束部分123。可以设置三个部分121、122和123之一以指示其中RGB彩色滤波器改变的边界线。

图7是示出了根据本发明实施例的用于驱动使用DMD的图像显示设备的方法的流程图。

参考图7，光传感器在彩色轮的转动期间检测索引标记(S10)。

如果由光传感器检测到索引标记，延迟时间确定单元确定对应于转换彩色图像信号所需的最小余量的延迟时间d，并且之后在从检测索引标记到延迟时间d的周期期间关闭DMD(S12，S14)。就是说，将DMD的微镜角度设置为-10度，使得所有入射光被反射到光吸收器。因此，光不被入射到投影透镜。

之后，检查从检测索引标记开始是否经过了延迟时间d(S16)。如果检查经过了延迟时间d，则接通DMD使得可以显示对应于下一个彩色图像信号的图像(S18)。

根据本发明，可以精确检测彩色滤波器的改变时序，并且因此可以最小化在彩色图像信号转换中发生的暗光区域的余量。

另外，因为减少了内部散射的光的量，产生内部热量和屏幕噪声的概率减小。

对于本领域普通技术人员来说很明显可以对本发明做出多种修改和变更。因此，本发明意在覆盖在所附权利要求及其等效物范围内提供的本发明的修改和变型。