專利名稱：圖像顯示裝置以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善對光源進行脈沖寬度調(diào)制、控制發(fā)光亮度時的 顯示不勻的技術(shù)。
背景技術(shù)：
LD (激光二極管)和LED (發(fā)光二極管)等光源，通過PWM (脈 沖寬度調(diào)制)控制調(diào)整發(fā)光亮度很容易。其理由是，用PWM，在可以 構(gòu)筑數(shù)字電路這點，光量、電路的穩(wěn)定性的方面等優(yōu)異，在上述方面受 到好評。提案有將這種光源使用于例如投影儀，抑制顏色變化而且擴大 顯示時表觀的動態(tài)范圍的技術(shù)(參照專利文獻l)。
專利文獻1: JP特開2004-354717號乂>才艮
但是，當(dāng)對光源進行PWM控制時，呈現(xiàn)沿橫向延伸的帶條的亮部 分和暗部分在畫面的上或者下方以緩慢的速度移動的現(xiàn)象(移動噪聲 scroll noise )，存在較大損害顯示品質(zhì)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述的情況做出的，其目的在于，提供一種圖像顯示 裝置以及電子設(shè)備，能夠在對光源進行PWM控制時抑制移動噪聲的產(chǎn) 生。
為了解決上述課題，本發(fā)明的圖像顯示裝置的特征在于，具備:光源， 其照射光、顯示區(qū)域，其^f吏由上述光源照射的光的透射率或者反射率按 每個像素變化、面板驅(qū)動電路，其基于按每個像素指定上述透射率或者 反射率的圖4象信號來驅(qū)動上述顯示區(qū)域、光源控制部，其控制上述光源 的發(fā)光期間相對于以預(yù)先確定的幅度變動的周期所占的比例。光源的驅(qū) 動周期如果接近于顯示區(qū)域的驅(qū)動周期的整數(shù)倍，則沿橫向延伸的帶條 的明暗部分以緩慢的速度在上或者下方移動，由此會變得顯眼，但是根 據(jù)本發(fā)明，光源的驅(qū)動周期以預(yù)先確定的幅度進行變動，因此可以變得不顯眼。
在本發(fā)明中也可以具有解析電路，其對在上述顯示區(qū)域應(yīng)該顯示的 圖像的亮度進行解析，上述光源控制部，按照由上述解析電路解析的亮 度，變更上述光源的發(fā)光期間相對于上述信號的周期所占的比例。根據(jù) 該構(gòu)成，除了能夠使顯示區(qū)域的透射率或者反射率變化，還能夠擴大擴 大顯示時表觀的動態(tài)范圍。
在本發(fā)明中也可以具備伸長電路，其向擴大由上述圖像信號規(guī)定的 光的透射率或者反射率的方向伸長。由此，能夠進一步擴大動態(tài)范圍。 另一方面，在本發(fā)明的構(gòu)成也可以是，，按每個按不同的顏色至少
具有3組上述光源和上述顯示區(qū)域，上述圖像顯示裝置具備合成并投射 各顯示區(qū)域的出射光的光學(xué)系統(tǒng)，上述光源控制部能夠按每個上述顯示 區(qū)域控制上述光源的發(fā)光期間相對于上述信號的周期所占的比例。根據(jù) 該構(gòu)成，能夠調(diào)節(jié)白平衡。
另外，本發(fā)明不僅是圖像顯示裝置，也可以作為具有該圖像顯示裝 置的電子設(shè)備來概括。


圖l是表示使用了本發(fā)明的實施方式涉及的投影儀的光學(xué)性構(gòu)成的俯視 圖。
圖2是表示該投影儀的電氣構(gòu)成的框圖。
圖3是表示該投影儀的動作的時序圖。
圖4是表示其他的投影儀的電氣構(gòu)成的框圖。
圖5是表示其他的投影儀的伸長處理的圖。
附圖標(biāo)記，說明
10投影儀、IIR、 IIG、 11B光源、13分色鏡(dichroic mirror )、 52面 板控制電路、54解析電路、56伸長電路、60光源控制部、100R、 100G、 100B顯示面板、110R、 110G、 110B顯示區(qū)域，120R、 120G、 120B 面板驅(qū)動電路
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。
圖1是表示使用了本發(fā)明的實施方式涉及的圖像顯示裝置的投影儀 的光學(xué)構(gòu)成的俯視圖。
在該圖中，LED11R是固體光源的一個例子，是放出R(紅)色光 的發(fā)光二極管，從分光棱鏡(dichroic prism ) 13的中心來看，位于12 點鐘方向。準(zhǔn)直透鏡12R使從LED11R放出的R光變得平行并入射到 顯示面板100R。顯示面板100R，在本實施方式中，是透過型的液晶面 板，具有多個像素，并使透射率按每個像素變化。為此，顯示面板100R 的出射光作為表示R色成分的圖像的部分。
同樣地，LED11G、 IIB分別是放出G(綠)色、B(藍)色光的發(fā) 光二極管，在圖中位于9點鐘、6點鐘方向，通過準(zhǔn)直透鏡12G、 12B 而被平行化，并入射到顯示面板100G、 100B。顯示面板100G、 100B 分別是與G、 B對應(yīng)的透射型的液晶面板。
分光棱鏡13具有相互正交的分光面13R、 13B。其中，分光面13R, 反射從12點鐘方向入射的R光而向3點鐘方向射出，并且透射其他顏 色的光。分光面13B，反射從6點鐘方向入射的B光而向3點方向射出， 并且透射其他顏色的光。另一方面，從9點鐘方向入射的G光，透過分 光面13R、 13B，原樣從3點鐘方向射出。
因此，R、 G、 B光成分的各圖像，由分光棱鏡13合成并向3點鐘 方向射出。
投射透鏡群14是將由分光棱鏡13合成的彩色圖像放大投射到投影 屏20上的光學(xué)系統(tǒng)。
接著，參照圖2說明投影儀10的電性構(gòu)成。
面板控制電路52基于從上位裝置(省略圖示)供給的同步信號Sync 生成控制信號Ctr，并供給到顯示面板100R、 IOOG、 IOOB。
在各顯示面板中，雖然沒有特別詳細(xì)的圖示，但具有顯示區(qū)域和面板驅(qū)動電路。以R的顯示面板100R來說，具有顯示區(qū)域110R和面板 驅(qū)動電路120R。顯示區(qū)域，具有與多行的掃描線和多列的數(shù)據(jù)線的交 差相對應(yīng)的像素，此外，面板驅(qū)動電路，在按照點順序掃描這些像素的 同時，將指定像素的灰度的顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與灰度相應(yīng)的電壓的數(shù)據(jù)信 號，將該數(shù)據(jù)信號經(jīng)由數(shù)據(jù)線供給到掃描涉及的像素。
在此，控制信號Ctr中包含規(guī)定各顯示面板中的垂直掃描的開始 的開始脈沖Dy、用于依次移動該開始脈沖Dy的時鐘信號Cly、規(guī)定各 顯示面板中的水平掃描的開始的開始脈沖Dx、用于依次移動該開始脈 沖Dx的時鐘信號Clx等。在各顯示面板100R、 IOOG、 IOOB上共通地 供給控制信號Ctr，因此各顯示面板中的像素的掃描動作成為相互統(tǒng)一。
詳細(xì)來說，在各顯示面板上，根據(jù)在供給了開始脈沖Dy之后時鐘信 號Cly的邏輯電平變化的次數(shù)，從上起依次選擇掃描線，同時根據(jù)在供 給了開始脈沖Dx之后時鐘信號Clx的邏輯電平變化的次數(shù)而選擇的數(shù) 據(jù)線，從左起被依次規(guī)定。
解析電路54從上述上位裝置中與同步信號Sync同步進行供給，同 時根據(jù)規(guī)定RGB各顏色成分的灰度的顯示數(shù)據(jù)Vd計算1幀大小的圖 像的灰度平均值。另外，應(yīng)該顯示的圖像的灰度平均值作為數(shù)據(jù)Brt被 輸出。
另外，在顯示數(shù)據(jù)Vd中R成分作為顯示數(shù)據(jù)Dr供給到顯示面板 IOOR，同樣地，G、 B成分作為顯示數(shù)據(jù)Dg、 Db供給到顯示面板IOOG、 IOOB。但是，在圖2中僅顯示R的顯示面板100R，省略G的顯示面板 100G以及B的顯示面板100B的圖示。
光源控制部60由查詢表(LUT) 62、 PWM信號生成電路64以及 光源驅(qū)動電路66構(gòu)成。
LUT62是將由數(shù)據(jù)Brt表示的灰度平均值變換為PWM信號中的占 空比，并輸出表示該比的數(shù)據(jù)Dud的裝置。
PWM信號生成電路64基于由數(shù)據(jù)Dud表示的比以及開始脈沖Dy, 生成用于驅(qū)動各LED的PWM信號。在此，PWM信號生成電路64， 使PWM信號的頻率不為恒定地在預(yù)先確定的范圍內(nèi)變化。另外，PWM信號生成電路64變更PWM信號的頻率的時機，在本 實施方式中，是在供給了開始脈沖Dy之后，剛到達預(yù)先確定的相位(例 如與電平從L變到H的時機相當(dāng)?shù)南辔?時，到此為止將PWM信號 的頻率設(shè)為一定。作為使PWM信號的頻率在預(yù)先確定的范圍內(nèi)變化的 方式，也可以隨機變化，還可以相對于基準(zhǔn)頻率有規(guī)則地增減。此外， 關(guān)于變更PWM信號的頻率的時機，也可以是在開始脈沖Dy以兩次以 上的次數(shù)被供給之后、剛到達預(yù)先確定的相位時。
光源驅(qū)動電路66,在將PWM信號通過低通濾波器除去了高頻成分 之后，將其轉(zhuǎn)換為電流來驅(qū)動各LED11R、 IIG、 IIB。
因此，各LED11R、 IIG、 IIB的電流(平均值)，按照PWM信號 中的占空比確定，該占空比由1幀大小的圖像的AJL平均值確定。因此， 在本實施方式中，按照應(yīng)該顯示的圖《象的灰度平均值確定LED11R、 IIG、 IIB的發(fā)光亮度。
在此，例如在應(yīng)該顯示的圖像的灰度平均值高的情況下，即，在應(yīng) 該顯示的圖像整體明亮的情況下，也使LED11R、 IIG、 11B的發(fā)光亮 度變高(變亮)，另一方面，與若在應(yīng)該顯示的圖像的灰度平均值低、 圖像整體暗的情況下，使LED11R、 IIG、 11B的發(fā)光亮度也降低(變 暗)，則LED的光量跟灰度無關(guān)地保持一定的構(gòu)成相比較，可以將能夠 在顯示面板上顯示的最低值到最大值的范圍(動態(tài)范圍)表觀上擴大。
另外，LED11R、 IIG、 IIB的發(fā)光亮度，也可以以在圖像整體明亮 的情況下變低，在圖像整體暗的情況下變高那樣地確定LUT62的變換 內(nèi)容。在確定了這種變換內(nèi)容時，表現(xiàn)為亮部變暗、暗部變量，所以雖 然不能擴大動態(tài)范圍，但是變成能夠抑制過曝(白OS扎)、欠曝(黒 OS扎)的顯示。
接著，參照圖3說明抑制移動噪聲。
顯示數(shù)據(jù)Vd，由于1幀大小以一定的周期被供給，所以在顯示面板 100R、 100G、 100B上掃描全部掃描線的垂直掃描期間，即，開始脈沖 Dy的輸出頻率的倒數(shù)F也是一定的。
掃描線，由于從供給了開始脈沖Dy之后從上起順序地被選擇，所以
7被選擇的掃描線隨時間怎樣變化的情況如圖3所示。另外，由于在每個水平掃描期間選擇1行的掃描線，所以嚴(yán)格來說是階段狀地進行變化，但是在圖中，為了簡單表示為直線狀。
另 一方面，PWM信號雖然是通過光源驅(qū)動電路66除去了高頻成分的信號，但是不能完全去除閃爍成分。因此，LED11R、 IIG、 IIB，按照PWM信號的H、 L電平區(qū)間分別變?yōu)槊?、暗狀態(tài)。在此，若PWM信號的基本頻率，是接近開始脈沖Dy的輸出頻率的整數(shù)倍的值并為一定，則隨著時間的經(jīng)過，相對被掃描的掃描線的位置，明、暗狀態(tài)的相位會在一定方向上以一定量偏移，因此，在畫面中，橫帶狀的明暗部分緩慢地向上或下移動，從而容易觀察到。
與此相對，在本實施方式中，PWM信號生成電路64按每個大致垂直掃描期間F在預(yù)先確定的范圍內(nèi)變更PWM信號的頻率，所以如圖3所示，明、暗狀態(tài)相對所選擇的掃描線的位置的關(guān)系并不為一定。因此，在本實施方式中，很難觀察到畫面中的橫帶狀的明暗部分，從而能夠抑制顯示品質(zhì)的低下。
另外，關(guān)于圖3中的PWM信號，是由數(shù)據(jù)Dud表示的占空比是50。/n時的波形例。
進而，在本實施方式中，PWM信號的頻率被變更的時刻，是圖中A所示的時刻。詳細(xì)來說，是開始脈沖Dy凈皮供給后，剛到達預(yù)先確定的相位時。因此，能夠?qū)WM信號的頻率一定的區(qū)間中的占空比作成數(shù)據(jù)Dud表示的值同樣。
另外，在本發(fā)明中，不是將顯示數(shù)據(jù)Vd原樣供給到面板驅(qū)動電路的構(gòu)成，而是也可以如圖4所示那樣地設(shè)置伸長電路56，伸長由顯示數(shù)據(jù)Vd表示的灰度。
在此，參照圖5說明由伸長電路56進行的伸長處理的一個例子，在由顯示數(shù)據(jù)Vd規(guī)定的1幀的圖像中，灰度級的頻率分布，在一個顏色的灰度成分是8比特時，通常以十進制表示從"0" 分布到"255"。但是在暗圖像的情況下，如圖5(a)所示那樣地集中在低的值。當(dāng)為暗圖像的情況下，設(shè)灰度級的最高值為p時，伸長電路56如圖3 (b)所
8示那樣，將灰度級伸長255/p倍，以灰度的分布從"0"過渡到"255"的方式標(biāo)準(zhǔn)化。
另外，在此，以暗圖像為例進行了說明，但是相反，亮圖像以及集中在中間值的圖像也是同樣地，灰度級的分布以從"0"過渡到"255"的方式標(biāo)準(zhǔn)化。
被標(biāo)準(zhǔn)化了的顯示數(shù)據(jù)的灰度級從原來的值被伸長，因此，伸長電路56將表示伸長后的灰度平均值的數(shù)據(jù)Brt替代圖2中的解析電路54供給到LUT62。
根據(jù)該構(gòu)成，即使由從上位裝置供給的顯示數(shù)據(jù)Vd規(guī)定的1幀圖像的灰度范圍狹窄，在通過伸長電路56被伸長的同時，按照伸長后的灰度平均值來控制LED11R、 IIG、 11B的發(fā)光量，因此也可以顯示生動(vivid)的圖像。
此外，在實施方式中，LED11R、 IIG、 IIB基于共通的PWM信號進行了驅(qū)動，但是也可以做成分別單獨地進行驅(qū)動，并能夠作為調(diào)整所合成的彩色圖4象的白平衡的構(gòu)成。也可以〗故成以下構(gòu)成例如，圖2或者圖4所示的PWM信號生成電路64，在由數(shù)據(jù)Dud表示的占空比乘以表示RGB各自加權(quán)的系數(shù)，按每+ RGB生成PWM信號，通過每個RGB的光源驅(qū)動電路進行電流變換，分別單獨驅(qū)動LED11R、11G、11B。
另外，在上述的實施方式中，作為光源的例子使用了 LED,但是只要是通過PWM控制被驅(qū)動的裝置即可。因此，作為光源，除了 LED之外，也可以使用激光二極管。
此外，作為光源的LED和顯示面板的組與RGB對應(yīng)地設(shè)置了 3組，但是例如，還可以增加一個顏色設(shè)置4組，或者設(shè)置更多的組，可以實現(xiàn)顏色再現(xiàn)性的擴大。此外，作為液晶面板，除了透射型的之外，也可以使用反射型。還有，關(guān)于顯示面板的驅(qū)動，雖然作成從上起順序選擇掃描線的方式，但是只要是以一定的頻率選擇的即可，無需關(guān)注選擇掃描線的順序。
進而，在實施方式中，雖然說明了使用圖像顯示裝置的投影儀，但是，也可以使用于直接觀察到通過作為光源的背光燈或者前燈放出的液晶面板的顯示像的直視型裝置。
此外，作為顯示面板，除了液晶面板之外，只要是需要光源的裝置可以適用各種裝置。例如，可以使用數(shù)字鏡元件等。
權(quán)利要求
1. 一種圖像顯示裝置，其特征在于，具備光源，其照射光、顯示區(qū)域，其使由上述光源照射的光的透射率或者反射率按每個像素變化、面板驅(qū)動電路，其基于按每個像素指定上述透射率或者反射率的圖像信號來驅(qū)動上述顯示區(qū)域、光源控制部，其控制上述光源的發(fā)光期間相對于以預(yù)先確定的幅度進行變動的周期所占的比例。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 具有解析電路，其對在上述顯示區(qū)域應(yīng)該顯示的圖像的亮度進行解析，上述光源控制部，按照由上述解析電路解析的亮度，變更上述光源 的發(fā)光期間相對于上述信號的周期所占的比例。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 具備伸長電路，其向擴大由上述圖像信號規(guī)定的光的透射率或者反射率的方向伸長。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像顯示裝置，其特征在于， 按每個不同的顏色至少具有3組上述光源和上述顯示區(qū)域， 上述圖像顯示裝置具備合成并投射各顯示區(qū)域的出射光的光學(xué)系統(tǒng)，上述光源控制部能夠按每個上述顯示區(qū)域控制上述光源的發(fā)光期 間相對于上述周期所占的比例。
5. —種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求1 4中任一項所述 的圖像顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明為在對光源進行PWM控制時抑制移動噪聲的發(fā)生的圖像顯示裝置以及電子設(shè)備。LED(11R)照射R色光。顯示面板的顯示區(qū)域(110R)使從LED(11R)照射的R色光的透射率按每個像素變化。面板驅(qū)動部(120R)基于按每個像素規(guī)定顯示區(qū)域(110R)的透射率的顯示數(shù)據(jù)(Dr)驅(qū)動該顯示區(qū)域(110R)。PWM信號生成電路(64)，基于由數(shù)據(jù)(Dud)表示的比，生成用于驅(qū)動各LED的PWM信號。該PWM信號的頻率不是一定的，在預(yù)先確定的范圍內(nèi)變化。光源驅(qū)動電路(66)基于該PWM信號驅(qū)動LED(11R)。
文檔編號H04N9/31GK101499240SQ200910006038
公開日2009年8月5日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者豐岡隆史 申請人:精工愛普生株式會社