CN101950551A - 图像显示装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像显示装置及其控制方法。该图像显示装置即使在与电影院不同的环境中，也能够再现与电影院中放映的胶片电影的氛围相同的氛围的视频。在该图像显示装置中，将输入图像数据乘以预定比率，以获得第一图像数据。从输入图像数据中减去第一图像数据，以获得第二图像数据。缓冲存储器分别临时存储第一图像数据和第二图像数据。以交替顺序读取并显示存储在缓冲存储器中的第一图像数据和第二图像数据。此时，调整预定比率，以将所显示的图像的闪烁设置为预定水平。

Description

图像显示装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种适当地控制运动图像中的闪烁(flicker)的图像显示装置及其控制方法。

背景技术

许多电影内容以24Hz的帧频率制作。但是，如果以24Hz的周期直接显示这种电影内容，则观众非常强烈地感觉到周期与24Hz相同的闪动(blink)(即24Hz的闪烁)，并且由此感觉到视频质量下降和疲劳。

为了防止这种情况，传统上，等间隔地向胶片上的单个帧投射两次光，使得将单个图像等间隔地显示两次。由于等间隔地进行了两次显示，因此获得了周期为48Hz的视频显示。

该操作由所谓的Geneva机制来实现。Geneva机制包括在各个帧中临时停止的供片(film feed)以及与供片同步的用于+2次闪光的盘式快门(例如美国专利第6183087号和第6513932号)。在这种机制中没有观察到24Hz的闪烁。

而新感觉到48Hz的闪烁。代替24Hz的闪烁的48Hz的闪烁很大程度上改善了观众的疲劳感和痛苦。但是，事实上48Hz的闪烁仍然存在，且大部分人识别得出。

在显示器的帧频率与TV广播的帧频率匹配的条件下，主要致力于显示TV广播的电子显示器经历了发展变革。更具体地说，在采用NTSC的区域中，帧频率为60Hz，而在采用PAL/SECAM的区域中，帧频率为50Hz。

由于很多电影内容的帧频率为24Hz，因此电影内容的TV广播由于帧频率的差异而不成功。为了解决该问题，例如，在NTSC区域中，通过3-2下拉(pull-down)方法，用周期为60Hz的视频替换周期为24Hz的视频。广播周期为60Hz的视频，并在60Hz周期的电子显示器上直接显示。

DVD或Video(视频)CD也提供经过了3-2下拉处理的视频，并且电子显示器作为60Hz周期的图像显示该视频。

一些近来的DVD或蓝光光盘采用24Hz的周期来制作，以直接表现24Hz电影的氛围。根据该方法，代替提供经过了3-2下拉处理的数据作为视频信息，提供24Hz周期的原始视频，并且在回放时进行3-2下拉处理，由此获得作为记录介质的更高的保存效率。该方法适合在不对24Hz的内容进行转换的情况下回放24Hz的内容(实际上，如在电影院中，以48Hz的周期回放该内容)。

本发明提出了如下技术：在尽可能接近使用电影放映机的电影院的氛围中，以48Hz的周期在电子显示器上显示24Hz的内容。

例如，传统上存在这种类型的以下方法。

(1)保持式液晶显示器等以24Hz的帧速率直接显示24Hz的电影内容。

(2)例如，脉冲式显示设备简单地使24Hz的帧速率加倍，来以48Hz显示内容。

(3)简单地将帧速率乘以4，来以96Hz显示内容。

下文中将这些方法称为传统显示方法(1)、(2)和(3)。

但是，在很长一段时间内，通常被认为是不利影响的闪烁或双重像(double image)，已经变成了所谓的胶片电影的表现技术之一，并且该不利影响本身作为电影的氛围而被观众所接受。一些视频甚至是考虑到这种表现而被创建的。

针对该背景，存在对适当地再现闪烁或双重像的方法的需求。

但是，上述传统显示方法(1)、(2)和(3)不一定能够在与在电影院中放映胶片电影时相同的氛围中进行显示。“相同的氛围”是指是否能够适当地再现上述48Hz的闪烁，或者是否能够再现视觉跟踪中的双重像，如电影中一样。

为了在例如画面大小、视角以及周围明亮度(brightness)与电影院不同的普通观看环境(例如在起居室)中，如电影中一样再现适当的闪烁，有必要通过图像处理至少对闪烁水平(level)进行调整和改变。

在传统显示方法(1)中，基本上既不发生24Hz的闪烁也不发生48Hz的闪烁，或者发生了很小量的闪烁。因此，不能适当地再现电影院的氛围。

传统显示方法(2)与电影院中的放映机的相同之处在于，简单地使帧速率加倍，来以48Hz显示内容。但是，尽管如上所述显示占空比(display duty)是电影院中放映时的大约50％，但是例如在脉冲式显示设备中常常是10％或更少。在这种情况下，例如，当调整幅值以使平均亮度(luminance)相等时，48Hz的基本成分的幅值增大到显示占空比为50％时的基本成分的幅值的1.5倍或者更大。48Hz的闪烁也增大到1.5倍或者更大。也就是说，传统显示方法(2)由于48Hz的闪烁太大而不能再现电影院的氛围。

传统显示方法(3)使帧速率增大到96Hz，使得闪烁的频率成分落在人眼可检测的范围之外。这通常是受欢迎的，但是从再现电影院中的闪烁表现的角度来看是不合适的。此外，由于简单地将帧速率乘以4，因此视觉跟踪不产生如电影院中的双重像，而产生四重像。在再现电影院中的放映氛围的意义上来说，也是不合适的。

发明内容

本发明提供一种即使在与电影院不同的环境中、也能够再现与在电影院中放映的胶片电影的氛围相同的氛围的视频的图像显示装置及其控制方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像显示装置，该图像显示装置包括：乘法器，其将输入图像数据与预定比率相乘，以获得第一图像数据；减法器，其从所述输入图像数据中减去所述乘法器获得的所述第一图像数据，以获得第二图像数据；多个缓冲存储器，其中的各个临时存储所述第一图像数据和所述第二图像数据中的对应的一种图像数据；显示控制单元，其以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述第一图像数据和所述第二图像数据；以及调整单元，其调整所述预定比率，以将所述显示控制单元显示的图像的闪烁设置为预定水平。

根据本发明的另一个方面，提供了一种图像显示装置，该图像显示装置包括：滤波器，其从输入图像数据获得低频图像数据；乘法器，其将所述滤波器获得的所述低频图像数据乘以预定比率；减法器，其从所述输入图像数据中减去通过所述乘法器乘以了所述预定比率的所述低频图像数据，以获得高频图像数据；多个缓冲存储器，其中的各个临时存储所述低频图像数据和所述高频图像数据中的对应的一种图像数据；显示控制单元，其以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述低频图像数据和所述高频图像数据；以及调整单元，其调整所述预定比率，以将所述显示控制单元显示的图像的闪烁设置为预定水平。

根据本发明的另一个方面，提供了一种图像显示装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：将输入图像数据与预定比率相乘，以获得第一图像数据；从所述输入图像数据中减去在所述乘法步骤中获得的所述第一图像数据，以获得第二图像数据；将所述第一图像数据和所述第二图像数据分别存储到缓冲存储器中；以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述第一图像数据和所述第二图像数据；以及调整所述预定比率，以将在所述读取并显示所述图像数据的步骤中显示的图像的闪烁设置为预定水平。

根据本发明的另一个方面，提供了一种图像显示装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：从输入图像数据获得低频图像数据；将在所述获得所述低频图像数据的步骤中获得的所述低频图像数据乘以预定比率；从所述输入图像数据中减去在所述乘法步骤中乘以了所述预定比率的所述低频图像数据，以获得高频图像数据；将所述低频图像数据和所述高频图像数据分别存储到缓冲存储器中；以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述低频图像数据和所述高频图像数据；以及调整所述预定比率，以将在所述读取并显示所述图像数据的步骤中显示的图像的闪烁设置为预定水平。

从以下对示例性实施例的描述(参照附图)，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据实施例的图像显示装置的配置的框图；

图2是示出传统电影放映中使用的快门的结构的图；

图3是示出由Geneva机制进行的投射(projection)中的显示波形的示例的图；

图4是示出由脉冲式显示设备进行的2×速率显示(48Hz的显示)中的显示波形的示例的图；

图5是示出由脉冲式显示设备进行的4×速率显示(96Hz的显示)中的显示波形的示例的图；

图6A至图6C是示出根据本实施例的显示波形的示例的图；

图7A是示出48Hz的闪烁的相对强度(intensity)的特性的图；

图7B是示出1-α与|Fnd_s_relative|之间的关系的图；

图8是示出根据本实施例的闪烁控制电路的配置的框图；

图9是示出根据本实施例的闪烁控制电路的操作的时序图；

图10A和图10B是示出根据第二实施例的显示波形的示例的图；

图11是示出根据第三实施例的闪烁控制电路的配置的框图；以及

图12是示出根据第三实施例的显示波形的示例的图。

具体实施方式

(第一实施例)

<图像显示装置的配置>

图1是示出根据本实施例的图像显示装置的配置的框图。参照图1，附图标记10表示视频输入单元；附图标记100表示闪烁控制电路。图像合成单元12将处理目标图像的处理结果与屏显(OSD，On Screen Display)合成。显示单元13是例如脉冲式显示设备。

附图标记14表示CPU。周围光传感器19检测安装有显示单元13的环境的明亮度。距离传感器20检测用户与显示单元13之间的距离。用户接口(用户IF)18是摇控器等。状态存储器15存储用户经由用户IF 18设置的设置信息以及来自周围光传感器19和距离传感器20的检测值。初始状态存储器16存储周围光水平和距离的初始状态以及用于计算处理的代码等。图形存储器17控制要作为OSD显示的图像。

用户能够在查看显示单元13上显示的图像的状态的同时，经由用户IF 18执行改变参数的操作。

CPU 14基于例如周围光传感器19获得的周围光水平以及距离传感器20获得的观看距离信息，决定用于控制闪烁的参数，由此控制闪烁控制电路100。还可以基于经由用户IF 18获得的用户的意图以及存储在初始状态存储器16中的画面大小信息等进行控制。

<传统的胶片电影显示方法>

在描述根据本实施例的图像处理之前，将说明传统上在电影院中放映胶片电影内容时的显示条件。

许多电影内容以24Hz的帧频率制作。

但是，如果以24Hz的周期直接显示这些电影内容，则观众非常强烈地感觉到24Hz的周期的闪动(即24Hz的闪烁)，由此感觉到视频质量下降和疲劳。

为了防止这种情况，传统上，等间隔地向胶片上的单个帧投射两次光，使得将单个图像等间隔地显示两次。结果，获得了48Hz的周期的显示。

该操作由Geneva机制的间歇式供片以及被设计为以与供片同步的两个周期中开和关的盘式快门实现(美国专利第6183087号和第6513932号)。

在该机制中没有观察到24Hz的闪烁。而新感觉到48Hz的闪烁。代替24Hz的闪烁的48Hz的闪烁很大程度上改善了观众的疲劳感和痛苦。

在Geneva机制中，首先，电机的旋转力经由凸轮传送给星形轮。星形轮将旋转运动转换为间歇性旋转运动。将间歇性旋转运动传送给链轮，由此间歇性地供给电影胶片。

与间歇性供片同步地，遮挡投射光的盘释放用于投射光的快门。在快门遮挡投射光时，供给胶片。相反地，当胶片静止时，打开快门，以投射在胶片的各个帧上打印的图像。快门总体上等间隔地在每次间歇性供片时打开两次，由此实现以48Hz两次显示单个图像(即简单地2×速率显示)。

快门由图2所示的盘形成。该盘1/24秒旋转一周。如图2所示，该盘在两个对称点的位置处具有狭缝状的开口部(窗口部)。各个开口部的角度大约是360°的1/4，即大约90°。

当使用这种盘作为快门时，以1/24秒的等间隔(即48Hz)将投射光投射两次。光投射时间的占空比率为大约50％。

图2例示了紧接在窗口部转到投射光穿过部之后的状态。也就是说，图2示出了一个光投射脉冲的前沿的瞬间的旋转位置。

在这种以48Hz的周期发光的显示中，观察到48Hz的闪烁。由于显示是简单的2×速率显示，因此通过运动部分的视觉跟踪观察到双重像。

但是，在很长一段时间内，通常被认为是不利影响的通过运动部分的视觉跟踪而观察到的48Hz的闪烁或双重像，变成了所谓的胶片电影的表现技术之一。只要落在可接受的限制之内，该不利影响本身作为电影的氛围而被观众所接受。一些胶片电影内容考虑到这种表现而被创建。

考虑到该背景，本发明提出了如下技术：在家里或数字电影院中的电子显示器上有意适当地再现传统电影院中表现的双倍频率(48Hz)的闪烁表现或双重像。

<闪烁控制方法>

下面，将参照图3至图6C描述根据本实施例的闪烁控制方法。在图3至图6C中，纵坐标表示光强度(或者对应的信号强度)，横坐标表示时间。

图3示出了由Geneva机制进行的投射中的显示波形。图4示出了由脉冲式显示设备进行的2×速率显示(48Hz的显示)中的显示波形。图5示出了由脉冲式显示设备进行的4×速率显示(96Hz的显示)中的显示波形。图6A和图6B示出了根据本实施例的图像处理之后的显示波形。

参照图3，设A0为光的幅值，Tp0为一个脉冲宽度的时间，Dt0为显示占空比。显示占空比Dt0由下式给出

Dt0＝Tp0×2/T24                (0-0)

其中，T24是指1/24秒。

参照图4，设A1为光的幅值，Tp1为一个脉冲宽度的时间，Dt1为显示占空比。显示占空比Dt1由下式给出

Dt1＝Tp1×2/T24                (0-1)

参照图5，设A2为光的幅值，Tp2为一个脉冲宽度的时间。参照图6A，设As为光的幅值，Tps为一个脉冲宽度的时间。参照图6B，设|ΔL|(＝|L1-L2|)为光的幅值，Tps为一个脉冲宽度的时间，Dts为显示占空比。显示占空比Dts由下式给出

Dts＝Tps×2/T24                    (0-3)

在本实施例中，

Tps＝Tp1＝Tp2                        (0-4)

Dts＝Dt1                            (0-5)

图6C示出了通过概括图3、图4和图5中的显示波形而获得的显示波形。设A为光的幅值，Tp为一个脉冲宽度的时间，Dt为显示占空比。显示占空比Dt由下式给出

Dt＝Tp×2/T24                                (0-6)

图3示出了如何显示用于在电影院中进行普通放映的胶片电影内容，即光强度的变化。如上所述，在很多情况下，胶片电影放映中的显示占空比是大约50％。因此，在本实施例中(图3中的示例)，将占空比设置为50％。设A0为投射光强度的幅值，本投射中的48Hz的成分的幅值(峰对峰)为A0×4/π。

本发明提出了一种再现与图3所示的显示方法中相同的闪烁表现、以及与视觉跟踪中相同的双重像表现的方法。

在图3所示的传统电影院中的显示方法中，如上所述，在很多情况下占空比为大约50％。图3中的虚线表示该显示方法的基本成分，即48Hz成分。48Hz成分被认为代表48Hz的闪烁量，并且被认为在量上代表电影院中的闪烁表现。

当由|Fnd_0|表示图3中的48Hz的基本成分的幅值，且Dt0＝0.5时，幅值由下式给出

|Fnd_0|＝A0×4/π                    (1-1)

由Fnd**表示各个情况下的48Hz的基本成分。

图4示出了如下情况：如图3一样，脉冲式显示设备简单地将原始信号的帧速率加倍，来以48Hz显示图像两次。这与上述传统显示方法(2)相对应。这种情况下的48Hz的基本成分|Fnd_1|为|Fnd_0|的大约1.5～1.6倍。也就是说，闪烁量比图3中的大。

图5示出了如下情况：脉冲式显示设备简单地将帧速率乘以4，来以96Hz的帧速率显示内容。由于在这种情况下48Hz的闪烁几乎为0，因此从再现电影院中的48Hz的闪烁的角度来说，该方法不合适。注意，在这种情况下，闪烁的基本成分为96Hz。但是，人眼不能对96Hz的闪动作出反应，因此实际上不能感觉到闪烁。此外，在视觉跟踪中没有观察到双重像。而是观察到四重像作为多重像。在该方面，该方法也不总是适合再现电影院中的放映。

图6A至图6C示出了根据本实施例的显示波形。在日本特开2002-351382号公报和2006-184896号公报以及美国预授权公开第2006/0227249号中公开了相关技术。本发明是对传统技术的改进。将这些技术称为“空间频率分离子帧分配方法(spatial frequency separation subframe distribution methods)”，还简称为“空间频率分离方法(spatial frequency separation methods)”。

在“空间频率分离方法”中，将输入图像数据A分离为低频图像数据L和高频图像数据H。基于这些数据，创建高频加强图像SH＝A+H＝H+L/2以及高频抑制图像SL＝L/2。以交替顺序在子帧中显示这些图像，以直接再现原始图像，并同时改善闪烁抑制以及运动模糊(保持式)或双重模糊(脉冲式)。

为了彻底抑制“空间频率分离方法”产生的闪烁，将高频加强图像SH中包含的低频成分以及高频抑制图像SL中包含的低频成分设置为相同的水平。当有意改变两个低频成分水平的比率时，能够实现想要的闪烁而没有任何其它的图像质量改变。

如图6A所示，设L1为第一子帧(高频加强图像SH)的低频成分，L2为第二子帧(高频抑制图像SL)的低频成分。由于闪烁主要涉及空间低频成分，因此认为仅由值L来确定闪烁。也就是说，认为由值L的变化来确定图6A所示的闪烁的48Hz的基本成分的幅值|Fnd_s|。

为了获得|Fnd_s|，考虑从图6B中的各个脉冲的L中减去L2而获得的波形，即仅在偶数编号位置存在ΔL＝L1-L2的波形。

在本发明中，通过控制L1与L2之间的关系(更具体地说，L1-L2)来控制闪烁，由此再现与图3所示的显示方法中相同的闪烁。可以独立于双重像来进行闪烁控制。因此，即使闪烁水平改变时，双重像的状态也不改变。

闪烁量控制范围在图4中最大，最小为0。因此，在调整范围中总是存在与图3中的条件相同的条件。

<闪烁控制电路的配置和操作>

图8是示出根据本实施例的闪烁控制电路100的配置的框图。闪烁控制电路100改进了传统的“空间频率分离子帧再分配方法(spatial frequency separation subframe redistribution method)”。

图8的上部表示根据输入图像A创建高频加强图像SH的过程。下部表示根据输入图像A创建低频图像(高频抑制图像)的过程。低通滤波器(LPF)101从输入图像A获得具有限制空间频率的低频图像L。乘法器102将低频图像乘以预定比率α。减法器103从输入图像中减去乘法器102的输出。BUF 104是临时存储高频加强图像SH的缓冲存储器。BUF 105是临时存储高频抑制图像SL的缓冲存储器。SW 106是在预定定时从BUF 104或BUF 105读取数据的开关。

图9是示出根据本实施例的闪烁控制电路100的操作的时序图。SW106的时序中的T1和T2表示相同的时间长度。因此，当帧频率为24Hz时，SW 106以48Hz的周期(即T1+T2＝1/48秒)进行切换。

通过改变乘法器102的增益α的值，来从外部控制本实施例的闪烁控制电路100。参照图9，Param_Set是在乘法器102中设置增益参数的定时，Read_A表示针对各个帧读取输入图像A的定时，Calc_SH_SL是低通滤波器101、乘法器102以及减法器103执行计算的定时，Write_Buf_1_2是将SH写入BUF 104以及将SL写入BUF 105的定时。

图9中的SW是图8中的SW 106进行切换的定时。当SW＝高时，SW 106连接到1)端。当SW＝低时，SW 106连接到0)端。该连接对显示进行控制，使得以交替顺序读取和显示BUF 104和BUF 105中的数据。

通过该操作，闪烁控制电路100以

的顺序输出

该配置使得能够执行下式所表示的计算处理

L＝LPF(A)                (2-1)

SH＝A-α×L              (2-2)

SL＝αL                  (2-3)

A＝H+L                   (2-4)

因此，

SH＝H+(1-α)L            (2-5)

通过下式给出SH的低频成分与SL的低频成分之间的差ΔL

ΔL＝(1-2×α)×L        (2-6)

例如，当α＝0.5时，SH＝H+0.5L，SL＝0.5L，ΔL＝0。也就是说，SH的低频成分与SL的低频成分具有相同的值，不存在闪烁。当α＝0时，SH＝H+L，SL＝0，ΔL＝L。此时，闪烁最大。

<显示占空比与闪烁值之间的关系>

接下来将描述确定闪烁控制变量的详细方法。

首先，如图6C所示，当显示占空比为Dt＝Tp×2/T24时，由|Fnd_(A，Dt)|表示具有幅值A的矩形波的基本成分的幅值。然后，根据傅里叶(Fourier)级数公式，下式成立

|Fnd_(A，Dt)|＝A×4/π×SIN(π×Dt)            (3-1)

(Dt＝Tp×2/T24)                                (3-2)

将图3中的条件(电影院的显示条件)带入到等式(3-1)中。在图3中，由于A＝A0，且Dt0＝0.5，因此得到

|Fnd_0(A＝A0，Dt＝0.5)|＝A0×4/π×SIN(π×0.5)＝A0×4/π    (3-3)

本发明假定，即使在显示占空比不同时，也将亮度水平设置为相同的值(更具体地说，当占空比低时，光强度的瞬时值变大，而当占空比高时，该瞬时值变小)。更具体地说，幅值A几乎与占空比成反比。例如，为了将占空比恒为Dt时的幅值A设置为与图3中相同的亮度，由于Dt0＝0.5，因此

A＝A0×(Dt0/Dt)＝A0×(0.5/Dt)        (3-4)

也就是说，在该条件下，可以将等式(3-1)重写为

|Fnd(Dt)|＝A0×(0.5/Dt)×4/π×SIN(π×Dt)        (3-5)

也就是说，当将亮度设置为预定水平时，|Fnd|由Dt唯一确定。

当针对图3中的情况定义由下式

|FND_relativ(Dt)|

＝|Fnd(Dt)|/|Fnd_0(A＝A0，Dt＝0.5)|            (3-6)

给出的相对值时，得到

|FND_relativ(Dt)|＝(0.5/Dt)×SIN(π×Dt)        (3-7)

等式(3-7)将光强度的幅值与占空比成反比时的48Hz的闪烁相对强度，表示为Dt的函数。图7A示出了等式(3-7)的特性。

基于该等式执行计算。当如图4所示的脉冲式显示设备显示图像时，闪烁水平相对于图3中的情况上升。在很多脉冲式显示设备中，Tp1＝1毫秒或更小。因此，假定图4中的显示脉冲宽度为Tp＝0.5ms。此时，根据等式(3-2)，得到

Dt1＝(0.5msec)×2/(1/24sec)＝0.024        (3-8)

将其应用于等式(3-7)而得到

|FND_1_relativ(Dt＝Dt1)|＝1.57            (3-9)

很明显，图4中的闪烁量是图3中的1.57倍之多。

<闪烁控制变量确定1(基本控制变量)>

图6A所示的显示波形采取由与图4所示的设备相同的设备进行的显示驱动，并且显示占空比与图4中相同(Tps＝Tp1)。

在本实施例中，通过将图6A所示的空间频率分离方法中的参数设置为适当的值，来使在以图4所示的占空比进行显示时增大了1.57倍的闪烁值变小，由此获得与图3中的显示波形更接近的显示波形。

通过与获得图6B中的|Fnd_s|相同的方法，来获得本实施例的波形，即图6A中的|Fnd_s|。

图6B中的原始水平(对应于图3中的A0和图4中的A1)是L1与L2之间的差ΔL的绝对值。

由于主要由低频成分确定闪烁，因此可以使用低频成分水平之间的差作为第一子帧的图像水平与第二子帧的图像水平之间的差。更具体地说，使用|ΔL|代替图3中的A0或图4中的A1。由于L2＝αL，L1+L2＝L，并且ΔL＝L1-L2，因此ΔL由下式给出

ΔL＝(1-α)L-αL＝(1-2α)L    (3-11)

在本发明中，针对图6B所示的显示波形，来控制α，由此使图6A中的FND值(Fnd_s)与图3中的相等。

根据等式(3-1)，得到

|Fnd_s|＝|ΔL|×4/π×SIN(π×Dts)            (3-12)

根据等式(3-11)，得到

|Fnd_s|＝(1-2α)L×4/π×SIN(π×Dts)         (3-13)

当定义

|FND_s_relative|＝|Fnd_s|/|Fnd_0(A＝A0，Dt＝0.5)|    (3-14)时，与等式(3-6)类似，在本实施例中|FND_s_relative|＝1，并且

|FND_s_relative|

＝(1-2α)×L×4/π×SIN(π×Dts)/(A0×4/π)

＝(1-2α)×L×SIN(π×Dts)/A0                        (3-14-2)

等式(3-4)不仅适用于A还适用于L。由于L＝A0×(0.5/Dts)，因此得到

|FND_s_relative|＝(1-2α)×(0.5/Dts)×SIN(π×Dts)。

由于Dts＝Dt1，因此将上式重写为

|FND_s_relative|＝(1-2α)×(0.5/Dt1)×SIN(π×Dt1)    (3-15)。

如上所述，由于当Dt1＝0.024时(0.5/Dt1)×SIN(π×Dt1)＝1.57，因此|FND_s_relative|＝(1-2α)×1.57            (3-16)

当将保证FND_s_realtive＝1的α定义为α0时，

|FND_s_relative|＝(1-2α0)×1.57＝1

因此，

α0＝0.18                                (3-17)

L1∶L2＝1-α0∶α0＝0.82∶0.18           (3-18)

因此，在图6A所示的显示方法中，当L1与L2的比率为0.82∶0.18时，本实施例的图6B中的闪烁与图3中的相同。

再次概括一下。当L1∶L2＝1-α∶α时，

FND_s_relative＝|Fnd_s|/|Fnd_0(Dt0)|＝1。

也就是说，满足

(1-2α)×(0.5/Dt)×SIN(π×Dt)/SIN(π×Dt0)＝1    (3-19)的α和Dt的组合，能够保证FND_s_realtive＝1。

<闪烁控制变量确定2(控制变量校正)>

在本实施例中，如图8所示而设计的闪烁控制电路，能够通过满足等式(3-16)的α和Dt的组合，在电子显示器上再现电影院中的胶片电影的闪烁。但是，例如，电影院的环境与起居室的环境有很大不同。首先，周围明亮度不同。第二，视角不同。实际上，需要考虑这些因素来进行校正。

关于周围明亮度的不同，电影院在非常暗的房间里放映电影。另一方面，例如在起居室中，通常存在某种光。也就是说，通常比电影院亮。因此，即使以相同的闪烁显示内容时，闪烁的表现也是不充分的。需要通过稍微加强的闪烁来进行显示。在本实施例中，使用周围光传感器19检测观看环境的明亮度，使得可以基于该明亮度控制闪烁的控制变量。

关于视角的不同，在很多情况下，电影院的推荐视角为45°。因此，视角为45°的座位被认为是电影院中最好的座位，且大部分内容基于此来制作。另一方面，对于诸如1920×1080全高清(HD，High Definition)的电子显示器，推荐3H观看环境。此时，视角大约为35°。因此，在该距离观看时，视角较小，并且感觉的闪烁的程度变低。根据该观点，需要通过稍微加强的闪烁来进行显示。在本实施例中，使用距离传感器20检测用户与显示单元13之间的距离，使得能够基于该距离控制闪烁的控制变量。

第三个校正因素是电子显示器的显示亮度的设置水平。通常来说，当设置水平高时，将闪烁校正到相对小的量。当设置水平低时，将闪烁设置为相对大。

第四个校正因素是个人差异。本发明规定电子显示器上的闪烁表现与在电影院中放映时的闪烁表现相匹配，并且个人差异基本上很小。然而，天生对闪烁敏感的人希望相对小的闪烁。通过增加闪烁，不那么敏感的人更加实际地感受到与在电影院中放映时类似的感觉。在本实施例中，用户能够经由用户IF 18指定代表闪烁强度的闪烁值。闪烁控制电路100能够根据该指定控制闪烁的控制变量。

鉴于此，考虑上述四个因素新定义设置值α，来替换原始假定设置的值α0。此时，α0、α与这些因素之间具有下式给出的关系

1-α

＝(1-α0)×(1+k1×Env/Ldisp+k2×Ldisp+

k3×AngleCinema/AngleDisp+k4×Prsnl)    (4)

其中，Env是周围光水平，Ldisp是距离亮度设置水平，AngleDisp是表示电子显示器的视角的参数，AngleCinema是表示电影院中的视角的参数，Prsn1是表示个人爱好的程度的参数，K1、K2、K3和K4是正的比例系数。

图7B示出了1-α与|Fnd_s_relative|之间的关系。图7B中的矩形表示的小块位置代表α＝α0的条件，也就是说，不用上述校正。在该位置，|Fnd_s_relative|＝1。

当将等式(4)所表示的校正应用于此时，值α变得比α0大或者小。更具体地说，在图7B中由实际值α所确定的位置如箭头所示向上或向下移动。

因此，Fnd_s_relative的值也向上或向下变化。也就是说，这使得能够考虑到环境因素的影响，将电子显示器上的值|Fnd_s_relative|调整为能够获得与在电影院中放映时相同的闪烁表现的值。

注意，在本实施例中，即使偶数编号的信号与奇数编号的信号的位置互换，效果也不改变。也就是说，能够获得相同的效果。

(第二实施例)

在第二实施例中，将描述保持式显示设备的情况。图10A和图10B示出了根据本实施例的显示波形。

图10A对应于第一实施例的图6A。如图10A所示，在第二实施例中，第一子帧和第二子帧不具有相同的时间长度。第一子帧的时间长度较短，而第二子帧的时间长度较长。第一子帧的时间长度相对于全部时间的占空比，即比率由DtH表示，第二子帧的时间长度相对于全部时间的占空比，即比率由DtL表示。

根据本实施例的图像显示装置的整体配置、闪烁控制电路的配置以及闪烁控制电路的操作定时与第一实施例(图1、图8和图9)中的相同。在第二实施例中，从图8所示的闪烁控制电路依次输出的S1、S2、S3和S4被临时缓存以驱动设备。此时，在生成第一子帧的时间长度与第二子帧的时间长度之间的差的控制定时来驱动设备。时间长度相对于全部时间的比率是占空比DtH或DtL。

注意，将以DtH＜DtL的情况为示例描述本实施例。即使在普通2×速率驱动，即DtH＝DtL时，也能够获得本发明的效果。当DtH＜DtL时，最大闪烁值增大，并且闪烁调整范围变宽。因此，本发明的效果更加清楚。

在本实施例中，使用“空间频率分离方法”控制第一子帧的低频成分与第二子帧的低频成分的比率，由此再现期望水平的48Hz的闪烁，如第一实施例中一样。

在本实施例中，通过控制图10A中的L1与L2之间的关系来控制闪烁，由此再现与图3中的显示中相同的闪烁(图10B)。可以如第一实施例中一样，独立于双重像来进行闪烁控制。也就是说，即使闪烁水平改变，双重像的状态也不改变。

<闪烁调整范围>

由比率DtH和DtL来确定根据本实施例的闪烁调整范围。下面得到第一子帧的显示占空比为DtH时的调整范围。

如第一实施例中一样，在预定占空比时(即当α＝0时)闪烁最大。此时，光强度被整个分配给占空比为DtH的第一子帧。

通过将Dt＝DtH带入到等式(3-7)而得到此时的48Hz的基本成分。因此，得到

|Fnd_4_relativ_Max|＝(0.5/DtH)×SIN(π×DtH)    (5-1)

当例如将DtH＝0.3设置为实际值时，

|Fnd_4_relativ_Max|＝(0.5/0.3)×SIN(π×0.3)＝1.35    (5-2)

这是最大相对闪烁值。

如第一实施例中所述，可以通过值α调整相对闪烁值。如图7B所示，当α＝0时，1-α＝1。此时，相对闪烁值为如等式(5-2)所表示的最大，即

|Fnd_4_relativ|＝|Fnd_4_relativ_Max|＝1.35

类似地，如图7B所示，当α＝0.5时，1-α＝0.5。此时，相对闪烁值最小，即

|Fnd_4_relativ|＝0

这使得能够通过值α控制|Fnd_4_relativ|从0到1.35取值。更具体地说，能够实现图3所示的情况下的0到1.35倍范围内的最大的闪烁水平。在该范围内，能够执行如等式(4)所表示的基于外部因素的校正控制，这与第一实施例中一样。

注意，在本实施例中，即使偶数编号的信号与奇数编号的信号的位置互换，效果也不改变。也就是说，能够获得相同的效果。

(第三实施例)

根据第三实施例的图像显示装置的整体配置与第一实施例和第二实施例中的整体配置(图1)相同。图11是根据本实施例的闪烁控制电路的框图。图12示出了根据本实施例的显示波形。

在本实施例中，不执行如上述“空间频率分离方法”的关于空间频率的处理。图11中的S1、S2、S3和S4是展示具有不同幅值的信号波形的相同的空间频率成分。

图11的上部表示生成与奇数编号的子帧相对应的图像S_odd的过程。下部表示生成与偶数编号的子帧相对应的图像S_even的过程。

乘法器201将输入图像数据As与预定比率α相乘，由此得到第一图像数据。从乘法器201输出的第一图像数据是S_even。减法器203从输入信号As中减去S_even，以生成作为第二图像数据的S_odd。

因此，由下式给出S_odd和S_even

S_odd＝As×(1-α)      (6-1)

S_even＝As×α         (6-2)

在本实施例中，与第一实施例中的|ΔL|相对应的数据是

|S_odd-S_even|

根据等式(6-1)和(6-2)，

|S_odd-S_even|＝(1-2α)×As         (6-3)成立。

因此，设Dt5为由根据本实施例的一个脉冲宽度Tps确定的占空比(即Dt5＝Tps×2/T24)，则如等式(3-13)一样，由下式给出图12所示的显示方法的48Hz的基本成分

|Fnd_s|＝(1-2α)As×4/π×SIN(π×Dt5)      (6-4)

因此，设Dt5为根据本实施例的第一子帧和第二子帧的占空比，则由下式给出图12所示的显示方法中的48Hz的基本成分的相对值

|FND_s_relative|＝|Fnd_s|/|Fnd_0|

＝(1-2α)×As×4/π×SIN(π×Dts)/(A0×4/π)

＝(1-2α)×As×SIN(π×Dts)/A0                   (6-5)

由于

As＝A0×Dt0/Dts＝A0×0.5/Dts                     (6-6)

因此，通过与等式(3-15)相同的结果表示与α的关系，即

|FND_s_relative|＝(1-2α)×(0.5/Dts)×SIN(π×Dts)     (6-7)

也就是说，在本实施例中，可以使用α和Dts进行与第一实施例中的控制相同的控制。但是，在第三实施例中，双重像在视觉跟踪中出现的方式根据闪烁调整值的水平，从第一实施例中的方式发生改变。更具体地说，当闪烁最大(即α＝0)时，双重像与第一实施例中相同，或者与图3所示的显示方法中相同。另一方面，由于闪烁调整值被设置为较小，因此出现更接近于四重像的图像。

在本实施例中，从再现电影院中的放映的角度来看，由于双重像被破坏，因此性能不好。但是，因为例如不需要低通滤波器并且电路规模较小，因此有成本方面的优势。

注意，在本实施例中，即使在偶数编号的信号与奇数编号的信号的位置互换时，效果也不改变。也就是说，能够获得相同的效果。

其他实施例

本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储装置上的用于执行上述实施例的功能的程序的***或设备的计算机(或诸如CPU或MPU的装置)、以及由***或设备的计算机例如读出并执行记录在存储装置上的用于执行上述实施例的功能的程序来执行各步骤的方法来实现。鉴于此，例如经由网络或者从用作存储装置的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了说明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这种变型、等同结构及功能。

Claims (7)

1.一种图像显示装置，该图像显示装置包括：

乘法器，其将输入图像数据乘以预定比率，以获得第一图像数据；

减法器，其从所述输入图像数据中减去所述乘法器获得的所述第一图像数据，以获得第二图像数据；

缓冲存储器，各个缓冲存储器临时存储所述第一图像数据和所述第二图像数据中的对应的一种图像数据；

显示控制单元，其以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述第一图像数据和所述第二图像数据；以及

调整单元，其调整所述预定比率，以将所述显示控制单元显示的图像的闪烁设置为预定水平。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括周围光传感器，该周围光传感器检测安装有所述图像显示装置的环境的明亮度，

其中，所述调整单元基于所述周围光传感器检测到的所述环境的明亮度，来调整所述预定比率。

3.根据权利要求1所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括距离传感器，该距离传感器检测用户与所述图像显示装置之间的距离，

其中，所述调整单元基于所述距离传感器检测到的所述距离，来调整所述预定比率。

4.根据权利要求1所述的图像显示装置，该图像显示装置还包括用户接口，该用户接口使得用户能够指定表示闪烁水平的闪烁值，

其中，所述调整单元基于经由所述用户接口指定的所述闪烁值，来调整所述预定比率。

5.一种图像显示装置，该图像显示装置包括：

滤波器，其从输入图像数据中获得低频图像数据；

乘法器，其将所述滤波器获得的所述低频图像数据乘以预定比率；

减法器，其从所述输入图像数据中减去由所述乘法器乘以了所述预定比率的所述低频图像数据，以获得高频图像数据；

缓冲存储器，各个缓冲存储器临时存储所述低频图像数据和所述高频图像数据中的对应的一种图像数据；

显示控制单元，其以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述低频图像数据和所述高频图像数据；以及

调整单元，其调整所述预定比率，以将所述显示控制单元显示的图像的闪烁设置为预定水平。

6.一种图像显示装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

将输入图像数据乘以预定比率，以获得第一图像数据；

从所述输入图像数据中减去在所述乘法步骤中获得的所述第一图像数据，以获得第二图像数据；

将所述第一图像数据和所述第二图像数据分别存储在缓冲存储器中；

以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述第一图像数据和所述第二图像数据；以及

调整所述预定比率，以将在所述读取并显示所述图像数据的步骤中显示的图像的闪烁设置为预定水平。

7.一种图像显示装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

从输入图像数据中获得低频图像数据；

将在所述获得所述低频图像数据的步骤中获得的所述低频图像数据乘以预定比率；

从所述输入图像数据中减去在所述乘法步骤中乘以了所述预定比率的所述低频图像数据，以获得高频图像数据；

将所述低频图像数据和所述高频图像数据分别存储在缓冲存储器中；

以交替顺序读取并显示存储在所述缓冲存储器中的所述低频图像数据和所述高频图像数据；以及

调整所述预定比率，以将在所述读取并显示所述图像数据的步骤中显示的图像的闪烁设置为预定水平。

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