本发明涉及数字驱动方法的显示装置。
背景技术：
随着小构造和高分辨率的光调制元件的发展，已经提出了被构造为使用根据数字驱动方法的驱动信号来驱动光调制元件的显示装置。在通过数字驱动方法驱动多个光调制元件的情况下，可能发生颜色破裂(colorbreaking)。
日本专利特许公开号(“jp”)2011-118067公开了可以减少以场序色彩方法驱动反射型液晶面板的图像显示装置中的颜色分离(colorbreak)的构造。
但是，为了减少在数字驱动方法中产生的颜色分离，在jp2011-118067中公开的场序色彩方法中的图像显示装置的构造不适用于被配置为通过数字驱动方法驱动多个光调制元件的显示装置。
技术实现要素：
本发明提供了可以减少由数字驱动方法引起的颜色分离的显示装置及其控制方法。
根据本发明的显示装置包括被配置为调制来自各颜色的光源的光的多个光调制元件；以及被配置为使用根据数字驱动方法的驱动信号驱动多个光调制元件的驱动器。驱动器针对所述多个光调制元件使与一帧时段对应的驱动信号的开始定时相互不同。
从参考附图对示例性实施例的以下描述中，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
图1是pwm驱动方法的说明图。
图2是如何产生颜色分离的说明图。
图3是根据本实施例的图像显示系统的示意图。
图4是根据本实施例的液晶显示装置的框图。
图5例示了液晶显示装置的投射光的光谱。
图6a至6c是用于图5所示的光谱显示的驱动信号的说明图。
图7是用于白色显示的驱动信号的说明图。
图8例示了使用图7所示的驱动信号的液晶显示元件的光学响应波形。
图9是根据本实施例的驱动信号的说明图。
图10例示了使用图9所示的驱动信号的液晶显示元件的光学响应波形。
图11是根据本实施例的驱动信号的说明图。
图12例示了使用图12所示的驱动信号的液晶显示元件的光学响应波形。
图13a至13c是本实施例中可设置的延迟时间的说明图。
具体实施方式
现在参考附图，将给出本发明的实施例的详细描述。
现在参考图1和图2，将描述以数字驱动方法驱动液晶显示元件(光调制元件)。图1是作为一种例示性数字驱动方法的pwm驱动方法的说明图。图2是如何产生颜色分离(颜色破裂)的说明图。
图1所示的pwm(脉宽调制)驱动方法被用作液晶显示设备的一种例示性数字驱动方法。图1例示了pwm驱动方法中的一个帧时段的部分，其中横轴表示时间，纵轴表示亮度(色调)。在图1中，ts表示用于驱动液晶显示元件的驱动信号的(与一帧时段对应的驱动信号的)开始定时，并且te表示一帧时段的结束定时。
如图1所示，在一般的pwm驱动方法中，一帧时段(其是用于形成一帧图像的时段)被划分为多个时段(子帧(sf)101a、101b、101c、101d、101e，...)。根据基于图像信号(输入图像)的色调设定的驱动色调针对一个帧时段中所包含的多个子帧101设置on时段或off时段(或者通过控制对一个帧时段中所包含的多个子帧101的开启和关闭)来表达色调。在图1中，白色子帧表示on时段，黑色子帧表示off帧。例如，在表达色调0时，所有子帧101a至101e被设置为off时段。在表达色调8时，子帧101a至101c和101e被设置为off时段，并且子帧101d被设置为on时段。在表达色调31时，所有子帧101a至101e被设置为on时段。
在用于通过数字驱动方法驱动多个(三个)液晶显示元件的3lcd方法中，在这种液晶显示装置中可能发生颜色破裂。例如，在显示灰色调时，如图2所示，pwm驱动方法中的on和off时段在三个液晶显示元件(rgb液晶显示元件或第一、第二和第三液晶显示元件)之间可能显著不同。这是因为：由于光源的rgb光谱强度的影响以及液晶显示元件中的每个波长带的光使用效率，对于rgb液晶显示元件中的每个液晶显示元件而言显示灰色调所需的pwm驱动控制的on和off时段是不同的。
在图2中，时段201是所有rgb液晶显示元件发光的on时段。时段202是rb液晶显示元件的on时段，并且是g液晶显示元件的off时段。时段203仅是r液晶显示元件的on时段。在这些时段202和203中，来自液晶显示装置的投射光在色度上接近品红色和红色，并且当用户划分视线并观看投射图像时，他视觉上确认诸如颜色分割(colorsplit)和颜色偏移(colorshift)之类的颜色分离。
现在参考图3，将给出根据本实施例的图像显示系统的描述。图3是图像显示系统的示意图。图像显示系统包括液晶投射仪301(显示装置)和视频播放器302。虽然本实施例将使用液晶显示元件作为光调制元件的液晶投射仪301描述为例示性的显示装置，但是根据本实施例的颜色分离减少方法(图像信号产生方法)可应用于使用诸如直视式监视器的光调制元件的其它显示装置。
从视频播放器302输出的图像信号(外部图像信号)经由视频电缆303输入到液晶投射仪301中。液晶投射仪301基于输入图像信号(输入信号)产生适于显示的图像信号(输出信号)，并且将与输出信号对应的图像305投射到诸如屏幕之类的投射表面304上。
现在参考图4，将给出对液晶投射仪301的构造的描述。图4是液晶投射仪301的框图。输入到液晶投射仪301的图像信号(输入图像)被输入到图像处理器401中。图像处理器401对输入图像执行各种处理，诸如亮度校正、对比度校正、伽马校正和颜色转换。从图像处理器401输出的信号被输入到液晶驱动器403中。
液晶驱动器403使用根据数字驱动方法(pwm驱动方法)的驱动信号来驱动多个液晶显示元件404，诸如rgb液晶显示元件，例如液晶面板。液晶显示元件404针对每种颜色调制来自光源405的光。液晶显示元件404是针对rgb颜色中的每种颜色提供的，并且每个液晶显示元件404产生各颜色的图像(连续的帧图像)。来自光源405的光通过照明光学系统406被分成三个rgb颜色光束，并且输入到三个液晶显示元件404中并被其调制。三个调制的颜色光束被组合成一个光束，并且被投射光学系统407投射。
液晶驱动器403包括延迟电路402。延迟电路402将用于驱动多个液晶显示元件404中的至少一个液晶显示元件的驱动信号的开始定时ts延迟。换句话说，延迟电路402为rgb中的至少一个pwm驱动的开始定时(驱动信号的输出定时)提供预定的延迟时间。然后，延迟电路402根据每个输出色调产生用于on/off控制的pwm模式(驱动信号)，并将pwm模式输出到对应的液晶显示元件404。因此，在本实施例中，液晶驱动器403使与一帧时段对应的驱动信号的三个液晶显示元件404的开始定时ts相互偏移。作为主控制器的cpu408控制图像处理器401和延迟电路402，以及控制光源405的驱动和液晶驱动器403对液晶显示元件404的驱动。
现在将参考图5至8给出如何产生颜色分离的描述，其中使用液晶显示装置作为比较例。图5是来自液晶显示装置的投射光的光谱。
图6a至6c是与图5所示的光谱对应的驱动信号(pwm驱动信号)的说明图。
在图5中，附图标记501表示其中b液晶显示元件如图6a所示在一帧时段内接通(或一帧时段完全为on时段)的光谱。附图标记502表示其中g液晶显示元件如图6b所示在一帧时段内接通(或一帧时段完全为on时段)的光谱。附图标记503表示其中r液晶显示元件如图6c所示在一帧时段内接通(或一帧时段完全为on时段)的光谱。在本实施例中，绿色(g)的积分强度被设置为1.00，红色(r)的积分强度为0.40，并且蓝色(b)的积分强度为0.70。
图7例示了pwm波形(驱动信号)中的on和off时段，其中在具有这种光谱特性的液晶显示装置中针对一般白色度(d65)调整颜色。图8例示了其中液晶显示元件用图7所示的pwm波形(驱动信号)驱动的液晶显示装置中的光学响应波形(从液晶显示元件发射的光的波形)。在图8中，横轴表示时间(一帧时段)，纵轴表示强度。附图标记801表示红色(r)的光学响应波形，附图标记802表示蓝色(b)的光学响应波形，并且标号803表示绿色(g)的光学响应波形。rgb发光波形(光学响应波形)的质心或中心g1、g2、g3显著地相互偏移。由于光学响应波形的质心相互偏移，因此在光学响应波形803中的峰值处明显地观察到绿色。在光学响应波形802和801的峰值中，明显地观察到蓝色和红色。这就是为什么明显地观察到颜色分离的原因。
现在将参考图9和12给出对减少颜色分离的描述，其中使用了根据本实施例的液晶显示装置。图9是根据本实施例的液晶显示元件的驱动信号(on和off时段)的说明图。图10例示了当使用图9所示的驱动信号时的液晶显示元件的光学响应波形。
在图9中，标号901表示由延迟电路402提供给g液晶显示元件的驱动信号的延迟时间(偏移时间)。附图标记902表示由延迟电路提供给b液晶显示元件的驱动信号的延迟时间(偏移时间)。如图9所示，由于延迟时间901和902，rgb的on时段中的中心903、904和905彼此一致。在图10中，附图标记1001表示红色(r)的光学响应波形，附图标记1002表示蓝色(b)的光学响应波形，附图标记1003表示绿色(g)的光学响应波形。与图8所示的g1、g2和g3的质心比较，发光波形(光学响应波形)的质心g11、g12和g13比图8中的那些质心更靠近彼此，并且因此减少了颜色分离。
颜色分离可以通过如图9所示的延迟时间901和902来减少。但是，严格地说，rgb发光波形1001、1002和1003的质心g11、g12和g13彼此不一致。这是因为液晶显示元件的响应性。由于rgb液晶显示元件中的每个液晶显示元件受到响应性的影响，因此驱动信号中的on和off时段中的中心和发光波形(光学响应波形)的质心可能取决于要表达的灰色调的强度而不一致。在这种情况下，
如图1所示，延迟电路402提供延迟时间1101和1102。结果，如图12所示，发光波形1201、1202和1203的质心g21、g22和g23可以彼此一致(或使得彼此非常接近)。图11是根据本实施例的驱动信号的说明图。图12例示了其中使用图11中的驱动信号的液晶显示元件的光学响应波形。
在本实施例中，液晶驱动器403使驱动信号的开始定时偏移，使得多个液晶显示元件404的多个颜色的发光质心(光学响应波形的质心)彼此接近。开始定时可以被偏移为使得多个颜色发光质心彼此一致。根据由液晶显示装置显示的颜色和色调，最佳延迟时间是不同的。因此，延迟电路402可以根据颜色或色调来控制(改变)延迟时间。
本实施例中的多个液晶显示元件404包括被配置为调制r带中的光的第一液晶显示元件、被配置为调制g带中的光的第二液晶显示元件和被配置为调制b带中的光的第三液晶显示元件。液晶驱动器403相对于第一液晶显示元件的开始定时延迟第二液晶显示元件的开始定时。液晶驱动器403相对于第三液晶显示元件的开始定时延迟第二液晶显示元件的开始定时。液晶驱动器403相对于第一液晶显示元件的开始定时延迟第三液晶显示元件的开始定时。但是，本实施例不限于该示例，并且可以任意地改变液晶显示元件之间的开始定时的关系，以便减少颜色分离。
现在假设δt是与多个液晶显示元件中的至少一个液晶显示元件的一帧时段对应的驱动信号的开始定时的偏移时间(延迟时间)，并且ta是一帧时段中直到一帧时段中的结束定时的连续的off时段。此时，要满足δt≤ta。现在将参考图13a至13c给出对这种关系的描述。
图13a至13c是根据本实施例的可设置的延迟时间的说明图，并且例示了当最大的驱动信号(pwm波形)被输入时在两个帧时段中的on和off时段。图13a至13c分别例示了δt＝0、δt≤ta和δt>ta。如图13c所示，当δt>ta时，一帧时段中的原始发光时段可能延长到第二帧。因此，当液晶显示元件被驱动时，图像质量可能劣化。因此，可以设置偏移时间δt，以便满足δt≤ta。
当如上所述考虑液晶显示元件的响应性时，延迟时间可能比使驱动信号的on时段的中心相互一致所需的偏移时间(延迟时间)更长。换句话说，由延迟电路402提供的偏移时间δt可以满足δt≥ta/2。综上，偏移时间δt可以满足ta/2≤δt≤ta的条件表达式。
该实施例可以提供可减少由数字驱动方法引起的颜色分离的显示装置及其控制方法。
虽然本实施例使用pwm驱动方法作为数字驱动方法来驱动液晶显示元件，但是本发明不限于该实施例，并且可以使用除pwm驱动方法以外的其它数字驱动方法。此外，虽然本实施例使用用于至少一个液晶显示元件的延迟电路使与一个时段对应的驱动信号的开始定时偏移(延迟)，但本发明不限于此。例如，开始定时可以通过其它方法进行偏移，诸如通过cpu408的偏移控制等。此外，本实施例使用液晶显示元件作为光调制元件，但是也可以使用数字可驱动光调制元件，诸如dmd(数字镜设备)。
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围要被赋予最广泛的解释，以便包含所有这些修改和等效的结构和功能。