CN102857776A - 显示控制电路和投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示控制电路和投影装置。显示控制电路包括:装置驱动单元,其基于包括左图像和右图像的分时显示型立体图像数据以时间分割方式在光调制装置中交替写入左图像和右图像;快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门;光源驱动单元,在将液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,光源驱动单元在多个周期内保持光源电流的总和恒定;和控制单元,其对于快门眼镜驱动单元控制打开和关闭液晶快门的时刻,对于装置驱动单元控制写入左图像和右图像的时刻,并对于光源驱动单元控制在液晶快门的打开和关闭时段内光源的亮度水平。

Description

显示控制电路和投影装置
技术领域
本发明涉及适合于例如在以时间分割方式显示3D图像时使用的显示控制电路和投影装置。
背景技术
存在产生立体图像(在下文中称作“3D图像”)的技术,其中,通过由用户使用由两个摄像机对同一对象拍摄的图像可以实现立体视觉,两个摄像机设置成对应于用户的右眼和左眼之间的视差。由两个摄像机获取的图像称作用于左眼的“左图像”和用于右眼的“右图像”(在下文中,右图像和左图像可以共同称作“右和左图像”)。
对于用户可以借以观察3D图像的显示装置,存在在屏幕上投影图像的3D显示装置和投影装置。这些显示装置在显示表面上以时间分割方式交替地显示右和左图像,通过使用右和左透镜中的液晶快门将右和左图像用于同快门眼镜结合。在下文中,用于左眼的透镜称作“左眼透镜”,用于右眼的透镜称作“右眼透镜”,右眼透镜和左眼透镜可以共同称作“右和左透镜”。此外,当液晶快门打开时,透镜打开,当液晶快门关闭时,透镜关闭。
在投影装置中提供的液晶面板的图像显示被重写期间、以及在图像改变由于液晶面板的响应速度而延迟期间,产生串扰,其中右图像和左图像部分重叠。为了防止右和左图像重叠,设置在快门眼镜的右和左透镜上的液晶快门在右和左图像重写期间关闭,以防止光从右和左透镜到达用户的双眼。在下文中,打开和关闭设置在右和左透镜上的液晶快门可以称作“打开和关闭右和左透镜”。透镜的孔径可以通过之后将描述的眼镜孔径函数来计算。由眼镜孔径函数可以得到传输经过透镜的光的亮度。
图9示出现有技术中打开和关闭右和左透镜的时刻、以及切换液晶面板上显示的图像的时刻的示例。
在图9中,在上排显示出切换液晶面板上显示的右和左图像的时刻,在下排显示出打开和关闭右和左透镜的时刻。这里,“R”表示右图像,“L”表示左图像,添加到各个字符的数字表示在各个矩形帧中写入的字符中相应右和左图像的帧数。
在设置在投影装置中的液晶面板中,每1/240秒分出一帧,每两帧交替切换右和左图像,因此,用户可以在来自光源的光传输经过液晶面板时可以看到右和左图像中的任一者。每两帧交替切换右和左图像的原因是:由于液晶面板的响应慢,完全切换图像需要两帧的时间段(1/120秒)。如上所述,在右和左图像切换的时刻产生串扰。相应地,右和左透镜的液晶快门在第一帧中关闭,在第一帧中右和左图像开始要在两帧中切换,在两帧中显示右和左图像中的每一者。然后,在下一帧中,与右或左图像相对应的右和左透镜中的任一者的液晶快门关闭,从而使得传输经过液晶面板的光能够到达用户的一个眼睛。由于在现有技术中供应到光源的电流是恒定的,由光源发出的光只有在右和左透镜中的任一者的液晶快门打开时到达用户的眼睛。这时,在到达用户的眼睛的光明亮时,用户可以生动地识别出图像,因此,过去已经知道通过改变由光源发出的光的强度的投影图像技术。
在JP-A-2003-102030(专利文件1)中,公开了通过根据由分色装置所切换的颜色来改变光的强度、而以时间分割方式投影从光源发出的分色光的技术。
发明内容
此外,已经使用通过使用投影仪在屏幕上投影3D图像的技术,投影仪例如将UHP灯(超高压水银灯)作为具有高亮度的光源。但是,UHP灯中用于发出光的电流(在下文中称作“光源电流”)是恒定的,光发射保持在同一亮度,因此,当透镜的液晶快门关闭时,到达用户的眼睛的图像的光强度受到限制。相应地,到达用户的眼睛的3D图像的亮度低于在右和左透镜恒定打开的状态下将以固定光强度投影的2D图像。此外,为了通过采用UHP灯实现图像的3D视觉,唯一的方法是控制打开眼镜的模式,因此,在打开和关闭右和左透镜之间进行切换时产生的串扰明显,这降低3D图像的质量。
在用于上述显示装置的快门眼镜中,在右和左图像的重写期间液晶快门关闭,因此,右和左透镜中每一者的液晶快门打开的时间段将是3D图像显示时段的1/2或更短。相应地,在右和左透镜的液晶快门关闭的时段中,很难使用到达快门眼镜的光,用户将3D图像识别为暗图像。另一方面,需要使得用于显示装置中的光源比现有技术光源更大并在亮度方面更高,以使得用户可以将3D图像识别为亮图像,这增加光源的功耗。
有鉴于以上所述,期望抑制光源的功耗、并同时提高以时间分割方式显示的右和左图像的亮度,以实现到达用户的眼睛。
本发明的是实施例涉及显示控制电路,显示控制电路包括装置驱动单元,装置驱动单元基于分时显示型立体图像数据以时间分割方式在光调制装置中交替写入左图像和右图像,分时显示型立体图像数据包括用于左眼的左图像和用于右眼的右图像。
显示控制电路还包括快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门。在光调制装置中写入的左图像和右图像彼此重叠的重写时段内,快门眼镜驱动单元将设置在快门眼镜的用于左眼和右眼的透镜上的两个液晶快门关闭。另一方面,在独立地写入左图像和右图像中任一者的时段内,快门眼镜驱动单元将设置在快门眼镜的与写入图像相对应的透镜上的液晶快门打开。
显示控制电路还包括光源驱动单元,在将液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,光源驱动单元在多个周期内保持光源电流的总和恒定。光源驱动单元在任一液晶快门打开的时段内增大提供至光源的光源电流、并且在两个液晶快门关闭的时段内减小光源电流,光源发出传播穿过光调制装置并被投影在屏幕上的光。
显示控制电路还包括控制单元,控制单元对于快门眼镜驱动单元控制打开和关闭液晶快门的时刻,对于装置驱动单元控制写入左图像和右图像的时刻,并对于光源驱动单元控制在液晶快门的打开和关闭时段内光源的亮度水平。
根据上述构造,可以在右和左图像以重叠状态显示的重写时段内降低光源的亮度,并且在左图像与右图像中任一者被独立写入的时段内提高光源的亮度。
根据本发明的实施例,在以时间分割方式交替显示右和左图像的情况下,在右和左图像以重叠状态显示的重写时段内光源的亮度被降低到尽可能低,并且在任一图像被独立写入的时段内光源的亮度被提高到尽可能高。相应地,用户利用来自清晰右和左图像的高亮度可以识别出3D图像,并且光源的功耗可以被抑制到与现有光源相等的程度。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的3D显示***的内部构造示例的框图;
图2是示出根据本发明的实施例的投影装置的内部构造示例的框图;
图3A至3D是示出根据本发明的实施例的投影装置的操作示例的构造图;
图4是示出根据本发明的实施例的打开和关闭右和左透镜的时刻、以及对液晶面板上显示的图像进行切换的时刻的示例的说明图;
图5A和5B是示出根据本发明的实施例的眼镜孔径函数和光源电流函数的波形的示例的说明图;
图6是示出根据本发明的实施例的就在打开右和左透镜之前、或刚关闭右和左透镜之后抑制增大光源电流的处理示例的说明图;
图7是示出根据本发明的实施例在打开和关闭右和左透镜时的光源电流的示例的说明图;
图8A至8C是示出根据本发明的实施例在快门眼镜的眼镜孔径函数与光源电流值之间的关系的说明图;和
图9是示出现有技术中打开和关闭右和左透镜的时刻、以及对液晶面板上显示的图像进行切换的时刻的示例的说明图。
具体实施方式
在下文中,将说明本发明的实施方式(在下文中称作实施例)。将以下列顺序进行说明。
1.实施例(控制光源亮度:根据透镜打开以阶梯式方式增大光源电流的示例)
2.修改实施例
<1.实施例>
[根据透镜打开以阶梯式方式增大光源电流的示例]
在下文中,将参照图1至图8A至8C说明本发明的实施例。在本实施例中,将说明示例(在下文中称作“本示例”),其中本发明应用于3D显示***10,3D显示***10包括以时间分割方式将右和左图像投影在屏幕13上投影装置1、以及快门眼镜21。
图1示出3D显示***10的内部构造示例。
图2示出投影装置1的内部构造示例。
3D显示***10包括将右和左图像(3D图像)投影在屏幕13上的投影装置1、以及快门眼镜21,其中右和左透镜的液晶快门以时间分割方式打开和关闭。
投影装置1包括控制右和左图像的显示的显示控制电路11、向快门眼镜21发出红外光的红外光发射单元4、以及发出将要投影在屏幕13上的光并同时在显示控制电路11的控制下改变亮度的光源6。投影装置1还包括将由光源6发出的光照射为3D图像光的光学引擎12。光学引擎12包括作为光调制装置的液晶面板8、以及透镜9,其中在显示控制电路11(面板控制单元7)的控制下以时间分割方式交替显示出右和左图像,透镜9将由传播穿过液晶面板8的光所形成的图像以给定放大率进行放大、并将图像投影在屏幕13上。
光源6以恒定周期(例如,50Hz)发出光。由光源6发出的光传播穿过液晶面板8并被投影在屏幕13上作为3D图像。在显示控制电路11的控制下,包括液晶面板8和合成棱镜的光学引擎12使由光源6发出的光穿过设置在合成棱镜上的R、G和B液晶面板8而投影在屏幕13上,作为三原色的图像光。
显示控制电路11包括控制单元2,控制单元2控制从外部图像再现装置(未示出)输入的3D图像信号的输出。显示控制电路11还包括快门眼镜驱动单元3,快门眼镜驱动单元3输出快门驱动信号,快门驱动信号指示快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门以响应于分时切换的右和左图像。显示控制电路11还包括光源驱动单元5和面板控制单元7,光源驱动单元5通过接收来自控制单元2的指令而控制光源6发出将要传播穿过液晶面板8的光的亮度级别,面板控制单元7通过接收来自控制单元2的指令而驱动液晶面板8。
在将液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,在任意液晶快门打开的时段,光源驱动单元5增大施加到光源6的光源电流,光源6发出传播穿过液晶面板8并被投影在屏幕13上的光。在两个液晶快门都关闭的时段,光源驱动单元5减小光源电流。然后,执行控制,以使得在多个周期内光源电流的总和恒定。
面板控制单元7用作用于驱动光调制装置(在本示例中是液晶面板8)的装置驱动单元。基于包括用于左眼的左图像和用于右眼的右图像的分时型立体图像数据(3D图像信号),面板控制单元7交替地以分时方式在液晶面板8写入右和左图像。
控制单元2对于快门眼镜驱动单元3控制打开和关闭液晶快门的时刻、对于面板控制单元7控制写入左图像和右图像的时刻、并对于光源驱动单元5控制在液晶快门的打开和关闭时段内光源6的亮度级别。在右和左图像对于液晶面板8的重写时段,控制单元2控制光源驱动单元5以降低光源6的亮度。而在右和左图像中任一者被独立地写入在液晶面板8上的时段,控制单元2控制光源驱动单元5以提高光源6的亮度。
快门眼镜驱动单元3将用于驱动快门眼镜21的液晶快门的快门驱动信号提供至红外光发射单元4。红外光发射单元4执行快门驱动信号至快门眼镜21的红外发射。在重写时段,快门眼镜驱动单元3还关闭快门眼镜21的设置在透镜上的用于右眼和左眼的两个液晶快门,在重写时段内写入在液晶面板8上的左图像和右图像彼此重叠。另一方面,快门眼镜驱动单元3驱动快门眼镜21的液晶快门的打开和关闭,以使得在右和左图像中任一者被独立写入的时段,设置在快门眼镜21的透镜上的与写入图像相对应的液晶快门打开。然后,红外光发射单元4执行快门驱动信号到红外信号的电光转换,以给定的模式发出光,并将红外信号传送至快门眼镜21。
快门眼镜21包括红外光接收单元23和控制单元22,红外光接收单元23执行将从红外光发射单元4接收的红外信号转换成快门驱动信号的光电转换,控制单元22根据快门驱动信号独立地控制快门眼镜21的右和左透镜的打开和关闭的时刻。当用户观察左图像时,快门眼镜21打开左透镜的液晶快门并关闭右透镜的液晶快门。另一方面,当用户观察右图像时,快门眼镜21打开右透镜的液晶快门并关闭左透镜的液晶快门。由于短时间切换的右和左图像被交替地输出至用户的右眼和左眼,所以用户可以将图像识别为3D图像。
投影装置1使用透射型或反射型液晶面板8作为光调制装置,光调制装置基于3D图像信号对右和左图像的图像光进行调制,投影装置1通过透镜9对传播穿过光调制装置的图像进行放大,并通过光学***将图像投影在屏幕13上,光学***将来自光源的光照射在光调制装置上。这时,投影装置1以时间分割方式在屏幕13上显示3D图像,并通过控制光源的亮度来增大在右和左图像中任一者被独立地投影在屏幕13上的情况下获得的图像的亮度。
包括右和左图像的3D图像信号被输入至控制单元2。控制单元2通过面板控制单元7将右和左图像交替地写入在液晶面板8上。这时,在光源6许用的光源电流上限和下限之间的范围内,对于光源驱动单元5,控制单元2对光源电流执行下列控制。即,当快门眼镜21的透镜的液晶快门打开时,控制单元2给出以阶梯式方式将提供至光源6的光源电流增大到上限的指令。当透镜的液晶快门关闭时,控制单元2给出将提供至光源6的光源电流减小到下限的指令。相应地,控制单元2经由快门眼镜驱动单元3对打开和关闭快门眼镜21的右和左透镜执行控制,以响应于右和左图像被写入在液晶面板8上的时刻。同时,控制单元2通过将控制亮度水平的亮度控制信号传送至光源驱动单元5,使得光源驱动单元5可以控制光源6的亮度。如上所述,控制单元2可以控制光源6的亮度水平以及控制切换快门眼镜21的液晶快门,以响应于对以分时方式显示的右和左图像进行切换的时刻。
图3A至3D示出当投影装置1每1/240秒以时间分割方式显示包括右和左图像的3D图像时执行的操作示例。
投影装置1通常分别以每秒60帧写入右和左图像,即,总共每秒120帧。但是,右和左图像不会在切换时刻被立即重写,而是在右和左图像例如从屏幕的左上到右下混合时被重写。因此,在右和左图像切换时,易于产生右和左图像彼此重叠的串扰。在根据本实施例的投影装置1中,右和左图像分别以120帧(总共240帧)再现,120帧是常规装置的帧的两倍,将1/240秒分配为右和左图像的写入时段,以逐帧控制光源6的亮度水平,从而生动地显示出3D图像。
图3A示出在右图像上写入左图像中途的初始状态(0/240秒)的示例。
随着在这时从上方写入左图像,在写入期间左图像与已经写入的右图像重叠。在这种情况下,为了防止用户观察到重叠状态的图像。光源6的亮度立即降低,并且快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门关闭。相应地,到达用户的双眼的光被屏蔽。
图3B示出从初始状态经过1/240秒的状态的示例
由于以每秒240帧显示图像,与以60帧/秒显示的常规图像相比,在从初始状态经过1/240秒时清晰地显示出左图像。由于这时光源6的亮度提高并且光传播穿过快门眼镜21的左透镜,所以用户可以识别出高亮度的左图像。
图3C示出从初始状态经过2/240秒的状态的示例。
由于如上所述从上方写入右图像,在写入期间右图像与已经显示出的左图像重叠。在这种情况下,为了防止用户观察到重叠状态的图像,光源6的亮度降低,并且快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门关闭,从而屏蔽到达用户的双眼的光。
图3D示出从初始状态经过3/240秒的状态的示例。
在从初始状态经过3/240秒时清晰地显示出右图像。由于这时光源6的亮度提高并且光传播穿过快门眼镜21的用于右眼的透镜,所以用户可以识别出高亮度的右图像。
图4示出打开和关闭快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门的时刻、以及对在液晶面板8上显示的图像进行切换的时刻的示例。
在图4中,在上排显示出对液晶面板8上显示的图像进行切换的时刻,在液晶面板8上显示的图像随着时间推移而切换,在下排显示出打开和关闭快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门的时刻。这里,“R”表示右图像,“L”表示左图像,添加到各个字符的数字表示在各个矩形帧中写入的字符中相应图像的帧数。
由于由面板控制单元7驱动的液晶面板8的操作示例与液晶面板的现有技术操作示例相同,所以省略描述(参照图9)。
为在屏幕13上显示出明亮的3D图像,需要交替地显示右图像和左图像。为了使得右图像只到达右眼并且使得左图像只到达左眼,使用快门眼镜21,快门眼镜21可以与交替重写的右和左图像同步地控制光透射或屏蔽。如上所述,在左图像显示期间,快门眼镜的左透镜的液晶快门打开,用于右眼的液晶快门关闭。然后,在显示右图像的相同时刻,快门眼镜的左透镜的液晶快门关闭,用于右眼的液晶快门打开。之后,液晶面板8和快门眼镜21重复操作。
由投影装置1投影右和左图像被显示出,并同时在给定时刻交替切换。相应地,理想地是期望:在显示左图像时用于右眼的透镜的液晶快门关闭,在显示右图像时快门眼镜21的左透镜的液晶快门关闭。
但是,当投影装置1执行显示、并同时从右图像切换到左图像时,从屏幕的顶部到底部写入左图像。这里,当用户同时观察右图像和左图像时,以重叠状态观察到右和左图像。结果,不仅用户看到的图像具有模糊轮廓,而且图像中的立体效果减弱,因此,需要避免同时观察右和左图像的状态。但是,如果光源6完全关闭,当光源6再次打开时需要花时间,因此,期望将光源6的亮度降低到尽可能接近关闭。
相应地,光源驱动单元5执行控制,以在将右和左透镜中任一者的液晶快门打开的时刻通过由光源驱动单元5增大施加到光源6的光源电流来提高亮度,并且在将右和左透镜的液晶快门都关闭的时刻通过减小光源电流来降低亮度。
图5A和5B示出眼镜孔径函数和光源电流函数的波形的示例。图5A以图形示出眼镜孔径函数的示例,图5B以图形示出光源电流函数的示例。
眼镜孔径函数是用于计算快门眼镜21的孔径的函数。在图5A中,绘制出通过由亮度计对在打开和关闭快门眼镜21的液晶快门时获得的传播穿过液晶快门的光的亮度进行测量而计算的值,液晶快门放置在具有恒定亮度的光源之前,通过以亮度作为竖轴并以时间作为横轴在图形中示出这些值。在眼镜孔径函数中去除由于扰动引起的脉冲效果。图5A中所示的研究孔径函数不是矩形波,发现在透镜的液晶快门打开的透过时段中脉冲逐渐升高。在图5A所示的上升边缘时段,对于快门眼镜21的液晶快门的相应特性,执行控制使得光源电流不增大或者光源电流有意增大,以避免由于由于串扰效果引起的图像质量降低。
光源电流函数是用于计算提供至光源6的光源电流的强度的函数。在图5B中,绘制出通过以阶梯式方式增大光源电流以响应于透镜的孔径而获得的光源电流值,通过以电流值作为竖轴并以时间作为横轴在图形中示出这些值。
这里,在重写右图像或左图像时经过液晶面板8的响应时间之后,光源驱动单元5提高光源6的亮度。
已经发现,需要以阶梯式方式增大光源电流,以在打开透镜时有效地增大光源电流。这是因为,为了通过使用与以阶梯式方式增大光源电流的方法不同的其他方法来增大光源电流,施加到光源6的灯电压在短时间内剧烈增大,这会影响光源6的使用寿命。相应地,执行控制,以在透镜关闭时使得光源电流减小,并在透镜打开时使得光源电流逐渐增大。具体地,光源驱动单元5在第一1/4周期中(持续1/240秒)减小光源电流,并在随后1/4周期中(持续1/240秒)增大光源电流。
图6示出就在打开右和左透镜之前、或者刚关闭右和左透镜之后抑制光源电流增大的处理示例。
如上所述,每1/120秒对打开和关闭右和左透镜进行切换,以响应于切换右和左图像的时刻。这时,当图像要开始切换时右和左透镜的液晶快门关闭持续1/240秒,右和左透镜中任一者的液晶快门打开持续1/240秒。
即使在刚关闭右和左透镜中任一者之后的时段中,光源驱动单元5不增大光源电流,以抑制串扰效果。就在打开右和左透镜中任一者之前,存在右和左透镜都关闭的时段。但是,由于液晶的驱动速度低,当在显示右和左图像中任一者时将右和左透镜都打开的情况下,产生串扰。为了避免产生串扰,就在快门眼镜驱动单元3打开液晶快门之前、以及在快门眼镜驱动单元3刚关闭液晶快门之后,光源驱动单元5抑制增大提供至光源6的光源电流。在此之后,当液晶快门打开时,光源电流随着时间流逝而增大。这样操作的原因是:右和左透镜不是通过矩形波被立即打开而是逐渐打开,最优的是光源电流根据孔径来增大。
图7示出在打开和关闭右和左透镜时光源电流值的示例。
当右和左透镜关闭时,光源电流的波形可以是任意的。但是,在打开右和左透镜时需要尽可能提高光源电流值并且在关闭右和左透镜时需要尽可能降低光源电流值,以在保持光源6的功耗恒定的同时提高3D图像的亮度。这里,在给定时域内控制光源电流的增大时,在某一时间段内观察电流,多个帧周期内光源6的功耗必需恒定。相应地,如下列公式(1),在打开/关闭右和左透镜时的光源电流值固定。
关闭右和左透镜时的光源电流值+打开右和左透镜时的光源电流值=常数……(1)
在这种情况下,期望满足“关闭右和左透镜时的光源电流值<<打开右和左透镜时的光源电流值”的关系。
图8A至8C示出快门眼镜21的眼镜孔径函数和光源电流值之间的关系。
图8A示出眼镜孔径函数的示例。
如上所述,通过打开和关闭液晶快门来控制打开或关闭快门眼镜21的右和左透镜,因此,在打开透镜之前需要一段时间。
图8B示出光源电流值的波形的示例。
当快门眼镜21的液晶快门打开时,光源驱动单元5以阶梯式方式增大光源电流值,从而将尽可能高的电流提供至光源6。然后,当液晶快门关闭时,光源驱动单元5将尽可能低的电流提供至光源6。
图8C示出在来自光源6的光传播穿过快门眼镜21时所测量的亮度的示例。
由眼镜孔径函数表示的山形波形根据由光源电流的波形表示的亮度而改变。如图8C所示,发现通过对传播穿过快门眼镜21的光进行测量所获得的亮度从亮度的波形以阶梯式方式改变。光源电流根据上述眼镜打开的时间而逐渐增大,从而以阶梯式方式提高由用户通过快门眼镜21观察到的3D图像的亮度。
这时,由下列公式(2)表示理想函数。
眼镜孔径函数×在右或左透镜打开时提供的光源电流的波形=最大值……(2)
控制单元2通过使用下列公式(3)对于眼镜孔径函数f(t)和光源电流函数g(t)执行计算。在这种情况下,在液晶快门打开的时段,光源驱动单元5单调地增大光源电流的时间积分值,并确定g(t),以使得时间积分值变成最大。应注意,f(t)是根据快门眼镜21的类型唯一确定的函数。
(f*g)(t)=∫f(τ)g(t-τ)dτ…(3)
由于f(t)和g(t)是周期性函数,如下列公式(4)所示执行顺序计算。
( f * g ) ( m ) = &Sigma; n f ( n ) g ( m - n ) - - - ( 4 )
期望眼镜孔径函数f(t)被限定为电流函数的常数倍。相应地,可以由下列公式(5)表示卷积与上述公式相对应的g(t)。这里,“k”表示常数,∞表示相似性。
f(t)∞k×g(t)...(5)
在上述根据本实施例的3D显示***10中,当通过以时间分割方式将3D图像投影在屏幕13上来显示3D图像时,光源驱动单元5将光源6的亮度降低到尽可能低,直到要在液晶面板8上写入的左图像和右图像完全被重写为止。另一方面,当左图像和右图像中的每一者被完全写入时,通过控制单元2的指令,光源驱动单元5将光源6的亮度增大到尽可能高。
这时,光源驱动单元5通过使得投影在屏幕13上图像与快门眼镜21的液晶快门同步,来控制提供至光源6的光源电流。例如,当右和左图像开始切换时,光源驱动单元5驱动光源6,以将光源电流减小到尽可能低持续第一1/240秒,从而降低光源6的亮度。在面板控制单元7重写液晶面板8的图像期间,快门眼镜21的右和左透镜的液晶快门关闭,以使得不会同时观察到右图像和左图像。由于在快门眼镜21的两个液晶快门都关闭的时间段内不需要显示图像,所以即使光源6的亮度降低,用户也不会识别出亮度的降低。这时,光源驱动单元5可以通过立即将光源电流减小到尽可能低来抑制光源6的功耗。
然后,光源驱动单元5以阶梯式方式将光源电流增大到尽可能高持续下一1/240秒。为了使得光源6的亮度最大化,应当使得光源电流对于时间积分值最大化。在此之后,当右和左透镜的液晶快门关闭时,光源电流减小到尽可能低。就在打开右和左透镜之前的时间段内,光源电流不增大或有意增大,以避免由于串扰效果引起的图像质量降低。
在对左图像和右图像进行切换时,通过如上所述控制光源电流来降低光源6的亮度,从而抑制串扰。此外,当右和左图像被完全重写时光源的亮度增加到尽可能高,从而投影出比现有技术光源具有更高亮度的右和左图像。由于在重写右和左图像的时间段中光源的亮度被降低到尽可能低,这几乎不能负担起光源的任务,并可以延长光源6的使用期。还可以在多个帧周期内保持光源6的功耗恒定的同时提高右和左图像的亮度。因此,可以将光源6的功耗维持为与现有技术光源相等,并同时提高3D图像的亮度。
<2.修改示例>
在以与上述相同的方式以时间分割方式在液晶面板8上显示右和左图像的情况下,本发明可以应用于3D显示***,其中对右和左图像分别给出不同的偏振,并且具有适合于偏振的透射偏振方向的光学装置用于快门眼镜。并不总是需要使用一帧为60P的3D图像信号。还可以提高高亮度和低亮度之间的对比度。此外,当光源6的功耗恒定时,还可以使用除具有高光强度的UHP灯之外的光源(例如氙灯和金属卤化物灯)。
本发明不限于上述实施例,在不脱离权利要求所述的本发明的实质的范围内,很明显可应用其他各种应用示例和修改示例。
本发明可以如下列构造实施。
(1)一种显示控制电路,其包括:
装置驱动单元,其基于分时显示型立体图像数据以时间分割方式在光调制装置中交替写入左图像和右图像,分时显示型立体图像数据包括用于左眼的左图像和用于右眼的右图像;
快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门,以使得在光调制装置中写入的左图像和右图像彼此重叠的重写时段内,设置在快门眼镜的用于左眼和右眼的透镜上的两个液晶快门关闭,并且使得在独立地写入左图像和右图像中任一者的时段内,设置在快门眼镜的与写入图像相对应的透镜上的液晶快门打开;
光源驱动单元,在将液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,光源驱动单元在任一液晶快门打开的时段内增大提供至光源的光源电流、并且在两个液晶快门关闭的时段内减小光源电流,从而在多个周期内保持光源电流的总和恒定,光源发出传播穿过光调制装置并被投影在屏幕上的光;和
控制单元,其对于快门眼镜驱动单元控制打开和关闭液晶快门的时刻,对于装置驱动单元控制写入左图像和右图像的时刻,并对于光源驱动单元控制在液晶快门的打开和关闭时段内光源的亮度水平。
(2)根据(1)的显示控制电路,
其中,在光源许用的光源电流的上限和下限之间的范围内,光源驱动单元执行控制,以使得在液晶快门打开时将提供至光源的光源电流根据电流函数以阶梯式方式增大到上限,并且使得在液晶快门关闭时将提供至光源的光源电流减小至下限,电流函数与快门眼镜的孔径函数相对应。
(3)根据(2)的显示控制电路,
其中,在重写左图像或右图像时光调制装置的响应时段经过之后,光源驱动单元提高光源的亮度。
(4)根据(3)的显示控制电路,
其中,光源驱动单元将光源电流提供至光源,以使得在液晶快门打开的时段内光源电流的时间积分值单调地增大。
(5)根据(4)的显示控制电路,
其中,在快门驱动单元刚打开液晶快门之前、以及在快门眼镜驱动单元刚关闭液晶快门之后,光源驱动单元抑制增大提供至光源的光源电流。
(6)根据(5)的显示控制电路,
其中,快门眼镜的孔径函数被限定为电流函数的常数倍。
(7)根据(6)的显示控制电路,
其中,光调制装置是透过型或反射型液晶面板。
(8)根据(5)的显示控制电路,
其中,通过有线或无线方式传送快门驱动信号,快门驱动信号由快门眼镜驱动单元传送并驱动快门眼镜的液晶快门。
(9)一种投影装置,其包括:
光调制装置,基于分时显示型立体图像数据以时间分割方式在光调制装置中交替写入左图像和右图像,分时显示型立体图像数据包括用于左眼的左图像和用于右眼的右图像;
光源,其发出传播穿过光调制装置并被投影在屏幕上的光;
装置驱动单元,其将左图像和右图像写入到光调制装置中;
透镜,其以给定放大率对从光源发出并传播穿过光调制装置的光形成的左图像或右图像进行放大;
快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门,以使得在光调制装置中写入的左图像和右图像彼此重叠的重写时段内,设置在快门眼镜的用于左眼和右眼的透镜上的两个液晶快门关闭,并且使得在独立地写入左图像和右图像中任一者的时段内,设置在快门眼镜的与写入图像相对应的透镜上的液晶快门打开;
光源驱动单元,在将液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,光源驱动单元在任一液晶快门打开的时段内增大提供至光源的光源电流、并且两个液晶快门关闭的时段内减小光源电流,从而在多个周期内保持光源电流的总和恒定,光源发出传播穿过光调制装置的光;和
控制单元,其对于快门眼镜驱动单元控制打开和关闭液晶快门的时刻,对于装置驱动单元控制写入左图像和右图像的时刻,并对于光源驱动单元控制在液晶快门的打开和关闭时段内光源的亮度水平。
本申请包含与2011年6月30日递交于日本特许厅的日本在先专利申请JP2011-145304中公开的内容相关的主题,上述专利申请的全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应当理解,只要在权利要求书的范围或其等价的范围内,根据设计需要和其他因素可以产生各种修改、组合、变形和替换。

Claims (9)

1.一种显示控制电路,其包括:
装置驱动单元,其基于分时显示型立体图像数据以时间分割方式在光调制装置中交替写入左图像和右图像,所述分时显示型立体图像数据包括用于左眼的所述左图像和用于右眼的所述右图像;
快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门,以使得在所述光调制装置中写入的所述左图像和所述右图像彼此重叠的重写时段内,设置在所述快门眼镜的用于左眼和右眼的透镜上的两个所述液晶快门关闭,并且使得在独立地写入所述左图像和所述右图像中任一者的时段内,设置在所述快门眼镜的与写入图像相对应的透镜上的所述液晶快门打开;
光源驱动单元,在将所述液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,所述光源驱动单元在任一所述液晶快门打开的时段内增大提供至光源的光源电流、并且在两个所述液晶快门关闭的时段内减小所述光源电流,从而在多个周期内保持所述光源电流的总和恒定,所述光源发出传播穿过所述光调制装置并被投影在屏幕上的光;和
控制单元,其对于所述快门眼镜驱动单元控制打开和关闭所述液晶快门的时刻,对于所述装置驱动单元控制写入所述左图像和所述右图像的时刻,并对于所述光源驱动单元控制在所述液晶快门的打开和关闭时段内所述光源的亮度水平。
2.根据权利要求1所述的显示控制电路,
其中,在所述光源许用的光源电流的上限和下限之间的范围内,所述光源驱动单元执行控制,以使得在所述液晶快门打开时将提供至所述光源的所述光源电流根据电流函数以阶梯式方式增大到上限,并且使得在所述液晶快门关闭时将提供至所述光源的所述光源电流减小至下限,所述电流函数与所述快门眼镜的孔径函数相对应。
3.根据权利要求2所述的显示控制电路,
其中,在重写所述左图像或所述右图像时所述光调制装置的响应时段经过之后,所述光源驱动单元提高所述光源的亮度。
4.根据权利要求3所述的显示控制电路,
其中,所述光源驱动单元将所述光源电流提供至所述光源,以使得在所述液晶快门打开的时段内所述光源电流的时间积分值单调地增大。
5.根据权利要求4所述的显示控制电路,
其中,在所述快门驱动单元刚打开所述液晶快门之前、以及在所述快门眼镜驱动单元刚关闭所述液晶快门之后,所述光源驱动单元抑制增大提供至所述光源的所述光源电流。
6.根据权利要求5所述的显示控制电路,
其中,所述快门眼镜的所述孔径函数被限定为所述电流函数的常数倍。
7.根据权利要求5所述的显示控制电路,
其中,所述光调制装置是透过型或反射型液晶面板。
8.根据权利要求5所述的显示控制电路,
其中,通过有线或无线方式传送快门驱动信号,所述快门驱动信号由所述快门眼镜驱动单元传送并驱动所述快门眼镜的所述液晶快门。
9.一种投影装置,其包括:
光调制装置,基于分时显示型立体图像数据以时间分割方式在所述光调制装置中交替写入左图像和右图像,所述分时显示型立体图像数据包括用于左眼的所述左图像和用于右眼的所述右图像;
光源,其发出传播穿过所述光调制装置并被投影在屏幕上的光;
装置驱动单元,其将所述左图像和所述右图像写入到所述光调制装置中;
透镜,其以给定放大率对从所述光源发出并传播穿过所述光调制装置的光形成的所述左图像或所述右图像进行放大;
快门眼镜驱动单元,其驱动打开和关闭快门眼镜中的液晶快门,以使得在所述光调制装置中写入的所述左图像和所述右图像彼此重叠的重写时段内,设置在所述快门眼镜的用于左眼和右眼的透镜上的两个所述液晶快门关闭,并且使得在独立地写入所述左图像和所述右图像中任一者的时段内,设置在所述快门眼镜的与写入图像相对应的透镜上的所述液晶快门打开;
光源驱动单元,在将所述液晶快门的打开以及关闭时段作为一个周期的情况下,所述光源驱动单元在任一所述液晶快门打开的时段内增大提供至光源的光源电流、并且在两个所述液晶快门关闭的时段内减小所述光源电流,从而在多个周期内保持所述光源电流的总和恒定,所述光源发出传播穿过所述光调制装置的光;和
控制单元,其对于所述快门眼镜驱动单元控制打开和关闭所述液晶快门的时刻,对于所述装置驱动单元控制写入所述左图像和所述右图像的时刻,并对于所述光源驱动单元控制在所述液晶快门的打开和关闭时段内所述光源的亮度水平。
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