专利名称：用于液晶显示投影灯的电流调制方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于对弧光灯脉冲式驱动的控制方法，更特别地，涉及一种滚动的、颜色兼容的电流调制方法，该方法可应用于在液晶显示(LCD)系统中使用的投影灯。
脉冲式驱动对于弧光灯的无频闪操作和长期稳定性是必须的，例如通常在LCD彩色投影系统中使用的超高压(UHP)灯。然而，目前已知的脉冲式驱动方案在色序(color sequential)系统中产生假影(artifact)。因此，为了避免产生这些假影，在色序LCD投影系统中有可接受的闪烁和较短的灯寿命一直以来都是必须的。
本发明的目的是提供一种对弧光灯脉冲式驱动的控制方法，该方法与现有技术方法相比可减少色序系统中的假影。
该目的可通过依照本发明权利要求1中所指出的方法来达到。
在本发明的优选实施方案的最简单的形式中，用于投影灯的电流脉冲的频率被增加到显示帧速率的三倍。由于每一区域被暴露于相同的、交替的红、绿和蓝闪光，所以作为结果的稳定的条纹图案因此就达到了色彩平衡。在一种改进方案中，这一光脉冲序列(增强的亮度的间隔)与减弱的亮度(使灯暗淡以达到到低的、“保持亮着”的电流电平)的补充序列相交替。
本发明的脉冲式驱动方法减小或消除这样的假影，能够在色序系统中基本上实现无闪烁和稳定的灯操作。
进一步有利的实施方案在从属权利要求中规定。本发明的这些和其他的方面将在此后描述的实施方案中变得显而易见，并参照此后描述的实施方案来阐述。
在附图中
图1是说明与背景技术相关联的驱动方案和相关联的光调制的图；图2是说明以简化形式描述的本发明驱动方法操作的示意图；图3是说明在LC处于转变中和未被照明的区域中选通的效果的图；图4是说明本发明的一个实施方案的图，其中，灯的驱动方案没有留下任何假影；图5是亮度对时间的图，该图说明了本发明优选实施方案的操作，该操作持续两个帧的周期；图6是亮度对时间的示意图，该图说明了本发明实施方案的操作，该操作利用三个帧的周期，每帧两个脉冲；图7是亮度对时间的示意图，该图说明了本发明优选实施方案的操作，该操作利用六个帧的周期，每帧一个脉冲。
在附图中，相同的附图标记自始至终都指示相应的部件。
现在参照附图，下面是本发明的一个优选实施方案的描述，其中，图1说明了现有的灯驱动方法和相关联的光调制。如本领域的熟练技术人员所公知的，选通(strobe)的光是与色序LCD系统的滚动条纹图案同步的帧。该灯的电流I用连续显示帧的标记10和12相对于时间加以描述。正如所描述的，电流刚好在每一帧开始处的极性反转之前发出脉冲(加倍的@8％的占空周期)。该灯在这段时间的亮度L由标记14表示。在选通过程中的红、绿和蓝色(R、G和B)条纹的位置分别由与这些颜色相对应的块R、G、B表示，条纹运动的方向由箭头16表示。
前述的例子说明了一个均匀的灰色背景18，并且脉冲式照明使得选通的彩色条纹图案20(8％的彩色调制深度)叠加到“正常的”图像上，正如在无脉冲时所感知到的。异步驱动弧光灯能产生低频节拍图案，众所周知，人的间接视力对此是不敏感的。然而，仅仅将脉冲式照明同步到显示帧频率是不够的，因为这种同步往往导致所有选通的图像总计会达到一个大的、静态的条纹图案。因此，在本发明中，可以看出增加与显示帧速率有关的灯驱动的脉冲使所述条纹图案达到色彩平衡，因为每一个区域被暴露于相同的、交替的红、绿和蓝闪光中。
本发明的驱动方案以一个优选实施方案的简化形式在图2中示出，图中显示了如图1所说明的相同的电流和亮度操作参数。即，标记22和24指用于显示系统中连续帧的、相对于时间的灯电流。向灯发脉冲的增加的频率，优选地每个显示帧三次，提供了由标记26表示的作为结果的灯亮度。在每一显示帧的选通0、1和2期间条纹的位置在加了字母R、G和B的块中表示。这种驱动方法导致了三个相移图案的重叠，有效地消除了色带。现在，稳定的条纹图案达到了色彩平衡，因为每个区域暴露于相同的、交替的红、绿和蓝闪光中。
图3显示了在液晶处于转变中(例如，由于黑预写所导致)的和由附图标记27表示的未被照明的(例如，在黑暗中分隔彩色条纹的防护带)区域中选通的效果。因为显示的那些部分在选通过程中是不活动的，所以从选通中对于额外的颜色没有做出任何贡献。
虽然每帧使用三个脉冲是优选的，如参照图2和图4所描述的，但是这三个脉冲可以是正的或负的，如图5所示。图5说明了优选的三个脉冲的实施方案的4个另外的变化。这些实施方案中的每一个是针对两个帧的周期而显示的，公开了每帧三个正或负脉冲的变化的应用，如图5A-图5D所示的。
图6和7说明了本发明方法的可选择的实施方案，该方法利用一个三个帧的周期，每帧有两个脉冲(正的或负的)，如图6a和6b所示，和一个六个帧的周期，每帧有一个步进(stepped)的脉冲(正的或负的)，如图7A、7B和7C所示。
图2和图5所示的本发明优选的方法引起了空间上的亮度变化。这种变化可通过图4中描述的方法消除，图4中说明了没有假影的灯驱动方法。用于连续帧的灯驱动电流由标记28和30表示，每个显示帧的三脉冲或选通(0、1、2)处同步。与标记28和30的电流电平相对应的灯亮度分别由标记32和34表示。这样，一个显示帧(32)的脉冲提供了被增强的亮度的间隔，而下一个显示帧(34)的脉冲序列导致使灯变案以达到低的、“保持亮着的”电流电平。因此，除了高频闪烁以外，光调制将不起作用，即使在显示器中的那些部件上也是如此，所述部件在选通或闪烁过程期间处于转变中或是不活动的(例如，分隔彩色条纹的黑带)。结果是在整个显示区域上没有空间调制。
功能描述在本发明改进的驱动系统的优选实施方案中，所述同步的灯频率被增加到三倍于显示帧速率。作为结果的稳定的条纹图案达到了色彩平衡，因为每个区域被暴露于相同的、交替的红、绿和蓝色闪光中。图3描述了在液晶处于转变中，例如由于黑预写所导致的，或者未照明的的区域中选通的效果，就像在黑暗中分隔彩色条纹的黑色防护带(black guard band)。由于在选通过程中显示器的那些部件是不活动的，所以从选通中对额外的颜色就没有做出任何贡献。
图2和图5所说明的方法引起了空间上的亮度变化，这种变化可通过图4中说明的方法加以克服，其中利用一光脉冲序列(增强的亮度的间隔)和一低电平照明的补充序列(灯被调暗以达到低的电流电平的间隔)。于是，光调制将不起任何作用，即使在显示器中的那些部件上也是如此，所述部件在闪光过程中处于转变中或不活动。这种低电平照明补充序列也可以被结合进参照图6和图7所示的实施方案中。
虽然已经描述了灯脉冲的这些例子，但应当理解也可以利用突发模式。这样，一个所述的序列被用于许多可能长时间没有脉冲发生或为了获得期望的目的所必需的周期中。
本发明的其他方面和特征能够从附图、公开内容和附加权利要求的研究中获得。
权利要求
1.一种减少或消除在使用弧光灯的色序LCD投影系统中由脉冲式驱动所产生的假影的方法，其中投影灯的驱动是与显示帧速率同步的帧，所述的方法包括确立超过所述显示帧速率的灯脉冲(26)的频率，以便使每个显示帧暴露于相同的、交替的、红、绿和蓝的、增强亮度的闪光。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述灯脉冲在所述交替的、红、绿和蓝的、增强亮度的闪光序列和补充的光脉冲(27)序列之间交替，所述补充的光脉冲在连续显示帧之间使所述灯变暗以达到较低的电流电平。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述的灯脉冲(26)的频率间歇地发生。
4.如权利要求2所述的方法，其中，所述交替的、红、绿和蓝的、增强亮度的闪光序列间歇地发生。
5.一种减少和消除在使用投影灯的色序LCD投影系统中由脉冲式灯驱动所产生的彩色假影的方法，其中投影灯的驱动是与显示帧速率同步的帧，所述的方法包括以超过所述显示帧速率(26)的速率来给所述投影灯发脉冲，从而使每个所述显示帧暴露于每个基色的交替的闪光中。
6.如权利要求5所述的方法，其中，以至少每显示帧(26)三次的速率向所述投影灯发脉冲，使每个所述显示帧暴露于每个基色的交替的闪光中。
7.如权利要求6所述的方法，其中基色的所述交替闪光与脉冲(27)的补充序列相交替，所述脉冲(27)在连续显示帧之间把灯变暗以达到低的、“保持亮着的”电流电平。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述灯脉冲的频率以每显示帧(26)两个脉冲的速率发生，并且持续三个显示帧周期。
9.如权利要求5所述的方法，其中所述灯脉冲可以以正的或负脉冲发生。
10.如权利要求5所述的方法，其中以每显示帧(26)两次的速率向所述投影灯发脉冲，并且所述投影灯脉冲对于每个顺序显示帧是顺序地步进的，以使每个基色的闪光交替进行三个显示帧的周期。
11.一种减少和消除在使用投影灯的色序LCD投影系统中由脉冲式灯驱动所产生的彩色假影的方法，其中投影灯的驱动是与显示帧速率同步的帧，所述的方法包括以基本上等于显示帧速率的速率向所述投影灯发脉冲，从而使每个所述显示帧暴露于每个基色的交替的闪光，并且对于每个顺序的显示帧顺序地步进所述投影灯的所述脉冲(26)，以使每个基色的闪光交替进行三个显示帧的周期。
全文摘要
一种在提供无闪烁和稳定的灯操作的同时减少色序LCD投影系统中的假影的方法。该方法包括确立与显示帧速率相适应的速率的灯脉冲的频率。一种改进是通过交替增强的亮度间隔序列和连续帧中低的灯电流电平序列以最小化空间调制来实现。
文档编号G09G3/36GK1647542SQ03807614
公开日2005年7月27日 申请日期2003年4月1日 优先权日2002年4月2日
发明者P·J·M·詹斯森, D·A·斯坦顿 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司