CN100435208C - 灰度控制方法和装置、光学显示装置及其控制方法 - Google Patents

灰度控制方法和装置、光学显示装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

在投影式显示装置1中，控制第一DMD 50和第二DMD 70的显示控制装置2的组成包括，接口电路2a；反射镜装置驱动电路2b，其控制对第一DMD 50的微型反射镜的驱动；反射镜装置驱动电路2c，其控制对第二DMD 70的微型反射镜的驱动；CPU 2d，其根据控制程序控制计算和整个系统；ROM 2e，其在预定区域中包括CPU 2d等的控制程序；以及RAM2f，其包括从ROM 2e等读取的数据、以及在CPU 2d的计算过程中所需的计算结果。

Description

灰度控制方法和装置、光学显示装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制图像灰度的装置、程序和方法，其通过多个在光学上连续排列的光传输元件来控制来自光源的光的传输状态；本发明尤其涉及一种灰度控制装置、灰度控制程序和控制灰度的方法，其有利于实现对亮度动态范围和灰度数(number of gradations)的扩展，以及还涉及光学显示装置、光学显示装置控制程序和控制光学显示装置的方法.
本申请要求2004年3月1日提交的日本专利申请2004-056175和2004年10月4日申请的日本专利申请2004-291473的优先权，其全部内容在此引用作为参考.
背景技术
近年来，液晶显示器(LCD)、EL、等离子体显示器、阴极射线管(CRT)、投影机和其它光学显示装置的图像质量已经得到显著的改进，并且关于分辨率和色域的性能也几乎与人的视觉特征相当.然而，色域几乎与人的视觉特征相当.但是亮度动态范围的重显范围最多为约1至102尼特，而灰度数通常是8位.另一方面，人的视觉一次能够看到的全部亮度动态范围为约10-2至10-4尼特，而亮度分辩力为约0.2尼特，并且当将此转换成灰度数时，相当于12位.考虑目前的光学显示装置所显示的图像的这些显示特征，亮度动态范围显然较狭小，并且由于缺少阴暗区和高亮区的灰度，显示的图像缺少逼真度和影响力.
此外，在用于电影和视频游戏中的计算机图画领域中，其中的发展趋势是，通过对显示数据提供与人的视觉接近的亮度动态范围和灰度数(称为高动态范围(HDR)显示数据)，来追求更好的描绘逼真度.但是，由于缺乏显示该数据的光学显示装置的性能，存在的问题是，CG图像不能充分地展示出其内在的表达力.
此外，计划在下一代操作系统(OS)中使用16位彩色空间，这导致亮度动态范围和灰度数相比于8位彩色空间的显著增加.因此，希望的是，实现能够彩用16位彩色空间的光学显示装置.
在光学显示装置中，液晶投影机、数字光处理装置(DLP，TI公司的商标)以及其它投影式显示装置都可以进行大屏幕显示，并且是再现显示图像的逼真度和影响力的有效装置.在该领域，提出下面的建议以解决前述问题.
例如，在日本的未审查专利申请的首次公开2001-100689中，公开了高动态范围投影式显示装置的技术.该显示装置包括，光源、第一光调制元件，其调制光的整个波长区域的亮度、以及第二光调制元件，其调制在光的波长区域中的红、绿和蓝(RGB)三原色的每个波长区域的波长区域亮度.在该装置中，来自光源的光通过利用第一光调制元件进行调制而形成希望的亮度分布，然后在第二光调制元件的象素表面上形成光学图像以调制颜色，此后投影经过二次调制的光.其中分别根据从HDR显示数据确定的第一控制值和第二控制值，单独地控制第一光调制元件和第二光调制元件的每个象素.光调制元件具有象素结构或分段结构，其允许对透射率的独立控制，并且使用这样的透射率调制元件，其能够控制透射率的二维分布.典型的例子是液晶光阀.此外.还可以使用反射调制元件来代替透射调制元件，典型的例子是数字微型反射镜装置(DMD).
下面考虑这样的情况，其中使用暗显示透射率为0.2％、而亮显示透射率为60％的光调制元件.在单独的光调制元件的情况下，亮度动态范围是60/0.2＝300.由于前述的现有技术的投影式显示装置相当于，在光学上连续排列亮度动态范围为300的光调制元件，从而可以实现300×300＝90,000的亮度动态范围.此外，由于同样的方法对于灰度数是有效的，因此，通过在光学上连续排列8位灰度的光调制元件，可以获得超过8位的灰度数.
但是，在使用DMD作为光调制元件的情况下，因为光学透射率、反射率等不能物理改变，需要作出这样的设计，诸如通过利用控制信号的脉宽(PWM控制)控制光在构成DMD的微型反射镜中的反射方向(两个方向)和持续时间来改变视反射率.如此，为了实现图像的灰度显示，已经考虑一种通过控制特定方向上的光的传输和非传输的两种状态的方法，该方法包括：生成多个脉宽不同的控制信号，所述信号分别对应于在场序制(field sequential system)中的图像的每个象素的灰度数；以及根据生成的控制信号，利用分时控制来控制到达目标位置的光的累积传输时间.
但是，在专利文献1描述的发明中，并没有说明当使用DMD作为第一光调制元件和第二光调制元件时，实现扩展亮度动态范围和灰度数的具体方法.
此外，当通过使用前述的场序制控制第一光调制元件和第二光调制元件，而实现图像的灰度显示时，如果同步控制第一光调制元件和第二光调制元件，由于图像的灰度显示只可能是仅使用调制元件之一所能够实现的灰度数，因此，使用简单的同步控制不能扩展灰度数.
此外，如果将液晶光阀用作第一光调制元件和第二光调制元件，由于安装半导体组件等，导致数值孔径最终大约是60％，从而如前述，在亮状态中的透射率是60％，由此导致光的利用率下降.换句话说，如果将数值孔径为60％的透射型液晶光阀用作第一光调制元件和第二光调制元件，则数值孔径变成60％×60％＝36％，从而导致光透射率降到36％.
因此，集中于现有技术中保留的未解决的前述问题，本发明的目的是提供一种灰度控制装置、灰度控制程序和控制灰度的方法，以及光学显示装置、光学显示装置控制程序和控制光学显示装置的方法，它们较好地实现了对亮度动态范围和显示图像的灰度数的扩展，并通过在光传输元件中的特定方向上控制光的传输状态和非传输状态而提高了光的利用率.
发明内容
为了实现前述目的，第一发明的灰度控制装置是一种应用于光学系统的装置，该光学系统在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并利用控制信号控制两个或更多个光传输元件的传输状态和非传输状态，该光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在预定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态；其中
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述灰度控制装置包括
控制信号供给单元，其可以根据显示图像的灰度数，生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，所述控制信号供给单元还可以在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟单元，其能够使这样的定时比将控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件；
并且，通过使用脉宽不同的多个控制信号进行分时控制以及通过控制信号的脉宽控制光在构成数字微型反射镜装置的微型反射镜中的反射方向和持续时间，用光的累积传输时间表示灰度，由此根据灰度数控制所述入射光的向预定方向的传输状态和非传输状态与光的传输时间.
根据该结构，通过信号延迟单元使这样的定时比将控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个(称为第一光传输单元)的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件(称为第二光传输元件).
因此，通过调节该延迟时间，可以只在第一光传输元件的光传输时间和第二光传输元件的光传输时间重叠的时间段内，将光传输到目标位置.
此外，通过使用高亮度光源，能够实现较高的亮度动态范围.
此外，由于只需要将本发明的灰度控制装置添加到公知的光学组件上，其通过根据控制信号同步控制两个或更多个光传输元件，从而实现对图像的灰度显示，这提供了可以无成本地实现精确灰度显示的效果.
此外，光传输元件是一种能够在特定方向上控制入射光的传输和非传输两种状态的元件，其在入射平面内排列多个能够独立控制光的反射和透射的光传输部件，并且以DMD或液晶光阀(例如，LCoS(硅上液晶))的方式控制这些光传输部件，所述DMD具有多个微型反射镜，所述反射镜能够在入射平面内独立控制光的每个反封方向(两个方向)，所述液晶光阀具有多个象素，所述象素能够在入射平面内独立控制光的各个透射率.换句话说，能够在特定方向上控制光的传输和非传输两种状态包括，能够在不同于光进入的方向的另一个方向上控制光的透射率或反射率.该应用类似于下面描述的第二发明的光学显示装置.
另一方面，为了实现前述目的，第二发明的光学显示装置如下显示图像，所述装置在光学上连续提供两个或更多个光传输元件，并由两个或更多个光传输元件控制来自光源的光的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态，其中
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述光学显示装置包括：
控制信号供给单元，其能够根据显示的图像的灰度数生成控制信号，所述信号控制光传输元件的传输状态和非传输状态，并能够在定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟单元，其能够使这样的定时比将控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件.
根据该结构，可以通过控制信号供给单元生成控制信号，所述信号根据显示图像的灰度数控制光传输元件的传输状态和非传输状态，可以在这样的定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的，并且，通过信号延迟单元使这样的定时比将控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个(称为第一光传输元件)的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件(称为第二光传输元件).
从而，通过调节该延迟时间，可以只在第一光传输元件的光传输时间和第二光传输元件的光传输时间重叠的时间段内将光传输到目标位置.换句话说，通过利用如上述供给到两个或更多个光传输元件的控制信号的时间差，更精确地控制到达目标位置的光的传输时间，从而能够获得这样的效果，通过所述效果将能够显示的灰度数扩展到超出通过同步控制两个或多个光传输元件所能够显示的灰度数.
此外，通过使用高亮度光源，能够实现较高的亮度动态范围.
此外，可以使用任何光源作为光源，只要其为发光介质，也可以是包括在灯形式的光学系统中的光源，或者是使用阳光形式的外部光或者内部灯的光源.
此外，第三发明的光学显示装置是第二发明的光学显示装置，其中控制信号供给单元根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
信号延迟单元依据灰度数使多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间.
根据该结构，控制信号供给单元可以根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，信号延迟单元可以根据灰度数使多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间.
因此，通过调节前述的多个控制信号中的任一个的延迟时间，可以获得这样的效果，通过所述效果扩展能够显示的灰度数.
此外，第四发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中信号控制供给单元根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
信号延迟单元根据灰度数使多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间.
根据该结构，控制信号供给单元可以根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，而信号延迟单元可以根据灰度数将使得生成多个控制信号中的任一个的定时延迟预定量的时间.
因此，通过调节前述的多个控制信号中的任一个的延迟时间，可以获这样的效果，通过所述效果可以扩展能够显示的灰度数.
此外，第五发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中根据控制信号的脉宽控制传输状态的持续时间.
根据该结构，可以根据脉宽容易地控制光在特定方向上的传输时间，并且可以获得这样的效果，通过所述效果可以根据显示图像的灰度数更精确地进行对图像的灰度显示.此外，还可以获得这样的效果，通过所述效果可以容易地进行对图像的灰度显示的分时控制，如场序制.
此外，第六发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中控制信号供给单元能够根据显示图像的灰度数，生成对应于在表示灰度数的位串中的每位的脉宽控制信号，并且能够基于分时地、在与两个或更多个光传输元件中的每一个同步的定时下提供生成的控制信号.
根据该结构，可以在与两个或更多个光传输元件中的每一个同步的定时下、并基于分时地提供控制信号.从而，通过调节前述基于分时地提供的每个控制信号的延迟时间，可以在这样的时间段内通过分时将光传输到目标位置，所述时间段等于在前的光传输元件的光传输时间与在后的光传输元件的光传输时间之差.从而，可以获得这样的效果，通过所述效果可以扩展能够显示的灰度数.
此外，第七发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中控制信号供给单元生成特定脉宽控制信号，所述信号对应于在表示灰度数的位串中的特定位；以及
信号延迟单元根据特定位计算对特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据计算的延迟时间，使这样的定时比将特定脉宽控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟，所述这样的定时将特定脉宽控制信号提供给另一个光传输元件.
根据该结构，控制信号供给单元可以生成特定脉宽控制信号，所述信号对应于在表示灰度数的位串中的特定位，并且，该信号延迟单元可以根据特定位计算特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据计算的延迟时间，能够使这样的定时比将特定脉宽控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟，所述这样的定时将特定脉宽控制信号提供给另一个光传输元件.
例如，在显示的图象的灰度数超过预定灰度数的情况下，由控制信号供给单元生成对应一个位的特定脉宽控制信号，该位以特定位形式对应超出的灰度数，并且将该特定脉宽控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个。另一方面，信号延迟单元根据特定位计算特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据该计算的延迟时间，延迟将特定脉宽控制信号提供给另一个光传输元件的定时.
因此，可以获得这样的效果，根据所述效果，通过利用提供给两个或更多个光传输元件的特定脉宽控制信号之间的时间差，更精确地控制到达目标位置的光的传输时间，可以将能够显示的灰度数扩展为超出通过同步控制两个或更多个光传输元件所能够显示的灰度数.
此外，通过使用高亮度光源，能够实现较高的亮度动态范围.
此外，第八发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中特定脉宽等于这样的控制信号的脉宽，所述控制信号对应于除在表示灰度数的位串中的特定位之外的最低位.
根据该结构，获得这样的效果，通过所述效果可以更易于计算对应于显示图像的灰度数的延迟时间，并且可以容易地控制对控制信号的延迟供给.
此外，第九发明的光学显示装置是第三发明的光学显示装置，其中特定脉宽控制信号的供给间隔大于特定脉宽.
根据该结构，由于重新将控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个光传输元件，并且防止在延迟之后提供给另一个光传输元件的在前的控制信号重叠，从而获得这样的效果，通过所述效果可以进行对灰度显示的稳定的分时控制.
此外，第十发明的光学显示装置是第六发明的光学显示装置，其中在这样的情况下，即特定位数用n(n是整数)表示，在表示显示图像的灰度数的位串中的特定位的位位置用m表示(m是从0到(n-1)的整数)，那么，信号延迟单元通过使特定脉宽的时间与根据(2n-2m)/2n获得的系数相乘，计算出作为特定脉宽控制信号的延迟时间的时间量.
根据该结构，由于可以根据前述公式容易地计算特定脉宽控制信号的延迟时间，从而获得这样的效果，通过所述效果可以容易地生成用于确定延迟时间的电路或程序等.
此外，第十一发明的光学显示装置是第七发明的光学显示装置，其中在两个或更多个光传输元件中的光传输部件数对于每个光传输元件是相等的.
依据该结构，由于两个或更多个光传输元件的各自的光传输部件的个数被设置为相等，从而获得这样的效果，通过所述效果可以在显示图像的象素单元中精确地显示灰度，从而使得实现高对比度图像显示成为可能.
此外，第十二发明的光学显示装置是第二发明的光学显示装置，其中两个或更多个光传输元件是反射式光传输元件.
根据该结构，如果将诸如DMD或反射式液晶光阀的反射式光传输元件用作两个或更多个光传输元件，从而获得这样的效果，通过所述效果，在每个光传输元件中可以在特定方向上几乎不损失地传输光，从而使得提高光的利用率成为可能.
另一方面，为了获得前述目的，第十三发明的灰度控制程序是应用于光学系统的程序，该光学系统在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并利用控制信号控制两个或更多个光传输元件的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态；其中，
通过计算机执行以信号延迟单元形式实现的处理，该信号延迟单元能够使这样的定时比将控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件.
这里，由于该发明是用于控制第一发明的灰度控制装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
另一方面，为了获得前述目的，第十四发明的光学显示装置控制程序是用于控制光学显示装置的程序，该光学显示装置通过如下显示图像，其在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并通过两个或更多个光传输元件控制来自光源的光的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态，其中，
通过计算机执行以控制信号供给单元形式实现的处理，该控制信号供给单元根据显示图像的灰度数生成控制信号，所述控制信号控制光传输元件的传输状态和非传输状态；并在这样的定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的，以及
以信号延迟单元形式实现的处理，所述单元能够使这样的定时比将控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件.
这里，由于该发明是用于控制第二发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第十五发明的光学显示装置控制程序是第十四发明的光学显示装置控制程序，其中控制信号供给单元根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
信号延迟单元根据灰度数使多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间.
这里，由于该发明是用于控制第三发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第十六发明的光学显示装置控制程序是第十四发明的光学显示装置控制程序，其中信号控制供给单元根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
信号延迟单元根据灰度数对使得生成多个控制信号中的任一个的定时延迟预定量的时间.
这里，由于该发明是用于控制第四发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第十七发明的光学显示装置控制程序是第十二至第十四发明中的任一个的光学显示装置控制程序，其中根据控制信号的脉宽控制传输状态的持续时间.
这里，由于该发明是用于控制第五发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第十八发明的光学显示装置控制程序是第十七发明的光学显示装置控制程序，其中控制信号供给单元能够根据显示图像的灰度数生成对应于在表示灰度数的位串中的每位的脉宽控制信号，并能够基于分时地在这样的定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的.
这里，由于该发明是用于控制第六发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第十九发明的光学显示装置控制程序是第十八发明的光学显示装置控制程序，其中控制信号供给单元生成对应于在表示灰度数的位串中的特定位的特定脉宽控制信号；以及
信号延迟单元根据该特定位计算特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据计算的延迟时间，使这样的定时比将特定脉宽控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟，所述这样的定时将特定脉宽控制信号提供给另一个光传输元件.
这里，由于该发明是用于控制第七发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十发明的光学显示装置控制程序是第十九发明的光学显示装置控制程序，其中特定脉宽等于这样的控制信号的脉宽，所述信号对应于除在表示灰度数的位串中的特定位之外的最低位.
这里，由于该发明是用于控制第八发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十一发明的光学显示装置控制程序是第十八至第二十发明中的任一个的光学显示装置控制程序，其中特定脉宽控制信号的供给间隔大于特定脉宽.
这里，由于该发明是用于控制第九发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述。
此外，第二十二发明的光学显示装置控制程序是第十九至第二十一发明中的任一个的光学显示装置控制程序，其中在这样的情况下，即特定位数用n(其中n是整数)表示，在表示显示图像的灰度数的位串中的特定位的位位置用m表示(其中m是从0到(n-1)的整数)，那么，信号延迟单元通过使特定脉宽的时间与根据(2n-2m)/2n获得的系数相乘，从而计算出作为特定脉宽控制信号的延迟时间的时间量.
这里，由于该发明是用于控制第十发明的光学显示装置的程序，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
另一方面，为了获得前述目的，第二十三发明的控制灰度的方法是应用于光学系统的方法，该光学系统通过如下控制显示图像的灰度，其在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并利用基于显示图像的灰度数的控制信号，同步控制两个或更多个光传输元件的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态，其中
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述灰度控制方法包括：
控制信号供给步骤，其根据显示图像的灰度数，生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，所述控制信号供给步骤还在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟步骤，其能够使这样的定时比将控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件；
并且，通过使用脉宽不同的多个控制信号进行分时控制以及通过控制信号的脉宽控制光在构成数字微型反射镜装置的微型反射镜中的反射方向和持续时间，用光的累积传输时间表示灰度，由此根据灰度数控制所述入射光的向预定方向的传输状态和非传输状态与光的传输时间.
这里，由于该发明是通过第一发明的灰度控制装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
另一方面，为了获得前述目的，第二十四发明的控制光学显示装置的方法用于控制光学显示装置的方法，所述装置通过如下显示图像，其在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并通过两个或更多个光传输元件控制来自光源的光的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的传输状态和非传输状态，其中：
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述光学显示装置控制方法包括：
控制信号供给步骤，其中根据显示的图像的灰度数生成控制光传输元件的传输状态和非传输状态的的控制信号，并在定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的，以及
信号延迟步骤，其中使这样的定时比将控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将控制信号提供给另一个光传输元件.
这里，由于该发明是通过第二发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十五发明的控制光学显示装置的方法是第二十四发明的控制光学显示装置的方法，其中在控制信号供给步骤中，根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
在信号延迟步骤中，根据灰度数对多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间.
这里，由于该发明是通过第三发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
第二十六发明的控制光学显示装置的方法是第二十四发明的控制光学显示装置的方法，其中在信号控制供给步骤中，根据显示图像的灰度数生成多个控制信号，以及
在信号延迟步骤中，根据灰度数将使得生成多个控制信号中的任一个的定时延迟预定量的时间.
这里，由于该发明是通过第四发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十七发明的控制光学显示装置的方法是第二十四至第二十六发明中的任一个的控制光学显示装置的方法，其中根据控制信号的脉宽控制传输状态的持续时间.
这里，由于该发明是通过第五发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十八发明的控制光学显示装置的方法是第二十七发明的控制光学显示装置的方法，其中在控制信号供给步骤中，根据显示图像的灰度数生成对应于在表示灰度数的位串中的每位的脉宽控制信号，并基于分时地在这样的定时下提供生成的控制信号，所述定时与两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的.
这里，由于该发明是通过第六发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第二十九发明的控制光学显示装置的方法是第二十八发明的控制光学显示装置的方法，其中在控制信号供给步骤中，生成对应于在表示灰度数的位串中的特定位的特定脉宽控制信号；以及
在信号延迟步骤中，根据该特定位计算特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据计算的延迟时间使这样的定时比将特定脉宽控制信号提供给两个或更多个光传输元件中的任一个的定时延迟，所述这样的定时将特定脉宽控制信号提供给另一个光传输元件.
这里，由于该发明是通过第七发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第三十发明的控制光学显示装置的方法是第二十九发明的控制光学显示装置的方法，其中特定脉宽等于这样的控制信号的脉宽，所述信号对应于除在表示灰度数的位串中的特定位之外的最低位.
这里，由于该发明是通过第八发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第三十一发明的控制光学显示装置的方法是第二十八至第三十发明中的任一个的控制光学显示装置的方法，其中特定脉宽控制信号的供给间隔大于特定脉宽.
这里，由于该发明是通过第九发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第三十二发明的控制光学显示装置的方法是第二十九至第三十一发明中的任一个的控制光学显示装置的方法，其中在这样的情况下，即特定位数用n(其中n是整数)表示，在表示显示图像的灰度数的位串中的特定位的位位置用m表示(其中m是从0到(n-1)的整数)，那么，在信号延迟步骤中，通过使特定脉宽的时间与根据(2n-2m)/2n获得的系数相乘，从而计算出作为特定脉宽控制信号的延迟时间的时间量.
这里，由于该发明是通过第十发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第三十三发明的控制光学显示装置的方法是第二十五至第三十二发明中的任一个的控制光学显示装置的方法，其中在两个或更多个光传输元件中的光传输部件的数量对于每个光传输元件都是相等的.
这里，由于该发明是通过第十一发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
此外，第三十四发明的控制光学显示装置的方法是第二十五至第三十三发明中的任一个的控制光学显示装置的方法，其中两个或更多个光传输元件是反射式光传输元件.
这里，由于该发明是通过第十二发明的光学显示装置等实现的方法，其效果是相同的，因此省略对所述效果的描述.
附图说明
图1示出了本发明所要求的投影式显示装置1的主要光学结构；
图2是示出显示控制装置2的硬件结构的方框图；
图3示出了用于显示控制的基本波形；
图4示出了用于扩展HDR图像的灰度数的驱动控制波形的示例；
图5是示出生成波形数据的处理的流程图；
图6是示出显示控制装置3的硬件结构的方框图；
图7A示出了在对应于包括灰度数据的位的一帧内的单屏灰度数据；
图7B示出了灰度显示单个HDR图像所需的灰度数据；
图7C示出了灰度显示HDR图像的单个象素所需的灰度数据；
图8示出了显示控制装置4的硬件结构；
图9A示出了PWM生成装置4c的详细结构；
图9B示出了PWM生成装置4c生成的波形的示例；
图10示出了本发明所要求的投影式显示装置6的主要光学结构；
图11示出了本发明所要求的投影式显示装置7的主要光学结构；
图12示出了本发明所要求的投影式显示装置8的主要光学结构；
图13示出了本发明所要求的投影式显示装置9的主要光学结构.
具体实施方式
虽然上面已经描述和说明了本发明的优选实施例，应该理解，这些只是本发明的示例而不能认为是限制.在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行补充，省略、替换和其它修改.此外，不能认为本发明由前面的描述限制，本发明只受到所附权利要求书的范围的限制.
下面将提供对根据附图的本发明的实施例的说明.图1至13示出了投影式显示装置的实施例，该投影式显示装置应用如本发明所要求的灰度控制装置、光学显示装置、灰度控制装置控制程序、光学显示装置控制程序、控制灰度的方法和控制光学显示装置的方法.
首先，参考图1说明如本发明所要求的投影式显示装置1的主要光学结构.图1示出了如本发明所要求的投影式显示装置1的主要光学结构.
如图1所示，投影式显示装置1包括光源10、滤色器30、第一DMD50和第二DMD 70、投影透镜100以及屏幕110，并且将这些元件在光学上连续排列.
光源10由光源灯和反射器组成，光源灯包括高压汞灯或氙灯，反射器收集来自光源的光.
第一DMD 50和第二DMD 70具有这样一种结构，其中将多个微型反射镜排列成矩阵形式，所述反射镜能够根据来自外部的控制信号独立地控制入射光的反射角.
滤色器30采用这样一种结构，其中在单个圆形玻璃表面分别用对应于红(R)、绿(G)和蓝(B)光的三种颜色的分色膜涂覆.此外，滤色器30对应于来自外部的控制信号自身旋转，以便将设置在光路上的表面转换到对应于任意前述三种颜色的分色膜的表面.只有在来自光源的白光中的对应颜色的光才被允许穿过滤色器并射向第一DMD 50.
投影透镜100用于将在第二DMD 70中反射的光投影到屏幕110上，以便在所述屏幕110上显示希望的图像.
此外，如图1所示，在滤色器30的入射侧设置会聚透镜20，在第一DMD 50的入射侧设置会聚透镜40，在第二DMD 70的入射侧设置会聚透镜60.这些会聚透镜20、40和60用于将光有效地传输到设置在它们各自后面的光学元件中.在此，把具有调节入射光的出射角分布的功能的透镜等元件用作会聚透镜.
下面说明在投影式显示装置1中的光传输全过程.来自光源10的白光通过会聚透镜20进入滤色器30，而只有在所述滤色器30的分色膜内的R、G和B三原色之一的彩色光得到传输.该被传输的彩色光接着通过会聚透镜40进入第一DMD 50.第一DMD 50向对应于微型反射镜的反射角的方向反射入射的彩色光.
在本实施例中，设置第一DMD 50和在第一DMD 50前和后的光学元件，使得在第一DMD 50内反射的光以一个反射角向下面的第二DMD 70反射，并以其它反射角向未示出的光吸收材料反射.
此外，在第一DMD 50中向第二DMD 70反射的光通过会聚透镜60进入第二DMD 70.该入射光以与第一DMD 50相同的方式，向对应于第二DMD 70中的微型反射镜的反射角的方向反射.
在本实施例中，设置第二DMD 70和在第二DMD 70前和后的光学元件，使得在第二DMD 70中反射的光以一个反射角向下面的投影透镜100反射，并以其它反射角向未示出的光吸收材料反射.
在第二DMD 70中向投影透镜100反射的光通过投影透镜100投影到屏幕110上.通过该投影光将希望的图像显示在屏幕110上.
此外，投影式显示装置1具有显示控制装置2，其控制第一DMD 50和第二DMD 70.下面参考图2详细说明显示控制装置2的构造.
图2是示出显示控制装置2的硬件结构的方框图.
如图2所示，显示控制装置2的组成包括，接口电路2a，其获取HDR视频信号、RGB信号及其它来自外部的信号，并传输每个信号的每个组元；反射镜装置驱动电路2b，其用于控制对第一DMD 50的微型反射镜的驱动；反射镜装置驱动电路2c，其用于控制对第二DMD 70的微型反射镜的驱动；CPU 2d，其根据控制程序控制计算和整个系统；ROM 2e，其在预定区域内包括CPU 2d的控制程序；以及RAM 2f，其包括从ROM 2e等元件中读出的数据和在CPU 2d的计算过程中所需的计算结果.此外，接口电路2a、CPU 2d、ROM 2e和RAM 2f互相连接，以允许与总线2g进行数据交换，所述总线用作传输数据的信号线.
在本实施例中，通过根据来自外部的HDR视频信号和RGB信号，在显示控制装置2中对第一DMD 50和第二DMD 70的微型反射镜的反射角分时控制，从而投影式显示装置1在屏幕110上显示HDR图像.
这里，HDR视频数据是这样的图像数据，其能够实现利用常规的sRGB或其它图像格式所不能实现的高亮度动态区域，并且包括用于表示图像所有象素的象素亮度水平的象素值.在该实施例中，HDR显示数据使用这样的格式，其中，表示亮度水平的象素值相当于单个象素的红、绿和蓝三原色中每一个的浮动小数点值.例如，值(1.2，5.4，2.3)可以相当于单个象素的象素值.
此外，通过捕获具有高亮度动态区域的HDR图像，从而基于所捕获的HDR图像生成HDR图像数据.另外，在例如已知的参考文献1“P.E.Debevec，J.Malik，“Recovering High Dynamic Range Radiance Maps fromPhotographs”，Proceedings of ACM SIGGRAPH97，pp.367-378(1997)”中详述了用于生成HDR图像数据的相关方法.
在本实施例中，投影式显示装置1与每个象素的16位的表示格式兼容，并采用这样的数据格式，其中每个象素由16位浮动小数点值表示.这里，由于需要对DMD施加相同格式的控制值，可能需要根据特定情况转换成16位的控制值.此外，在输入为HDR图像数据形式的16位浮动小数点值的表示的情况下，通过诸如最大化亮度校正的图像处理进行标准化，随后向16位控制值转换.
此外，下面说明在显示控制装置2中对HDR图像的特定显示控制处理.
图3示出了用于控制显示的基本波形图，而图4示出了用于扩展HDR图像的灰度数的驱动控制波形的示例.
首先，接口电路2a获取来自外部的HDR视频信号和RGB信号，将这些获取的信号转换成数字数据，然后向RAM 2f传输该数据.RAM 2f在预定的存储区内存储传输的HDR视频数据和RGB数据.
另一方面，CPU 2d响应电源的接通而起动控制程序，当HDR图像数据被包括在RAM 2f的特定区域中时运行该程序，通过分析存储在RAM 2f中的HDR视频数据和RGB数据，提取关于每个象素的灰度数的信息，并且根据灰度数生成控制信号波形数据，所述控制信号波形数据用于驱动第一DMD 50和第二DMD 70的每个微型反射镜.在本实施例中，将灰度数表示为能用2的倍数表示的值的和，并且如图3所示，将对应于每个值的脉宽的波形生成为控制信号.这里，图3示出了相对于DMD一个象素(一个微型反射镜)的驱动波形，控制DMD的微型反射镜的反射角，使得光只在对应于2的倍数的脉宽期间以目标方向反射.例如，在灰度数是十进制“133”时，它能以2的倍数的和的形式表示为“1+4+128”，并生成具有分别对应于“1”、“4”和“128”组元的脉宽的控制信号.
但是，上述对生成波形数据的说明是在集中于HDR图像的单个象素上的情况下给出的，然而在实际中，需要生成用于HDR图像所有象素的波形数据.
这里，在本实施例中，能够在对第一DMD 50和第二DMD 70的同步控制期间显示的图像的最大灰度数被采用为8位.此外，通过分别向第一DMD 50和第二DMD 70提供高电平控制信号(波形上升周期)控制每个微型反射镜的反射角，使得仅在对应于脉宽的期间将来自光源10的光向投影透镜100传输.换句话说，当不提供高电平信号时(波形下降周期)，对于第一DMD 50和第二DMD 70，控制每个反射角，使得将入射光向光吸收材料反射.
将由控制程序生成的控制信号波形数据通过接口电路2a传输到反射镜装置驱动电路2b和2c.反射镜装置驱动电路2b和2c根据获取的波形数据而生成控制信号，并基于分时向第一DMD 50和第二DMD 70提供以同步定时生成的控制信号，以实现对每个微型反射镜的反射角和反射时间的驱动控制.换句话说，通过使用分时控制和利用多个脉宽不同的控制信号的脉宽调制(PWM)控制，用光的累积传输时间表示灰度.因此，作为向投影透镜100传输和不传输光的两个状态、以及对应于灰度数控制的光传输时间的结果，将HDR图像的灰度显示在屏幕110上.
此外，在本实施例中，也可以通过扩展灰度数显示灰度数超过8位的HDR图像.
例如，考虑灰度为“1669”的HDR图像.为了实现“1669”灰度，需要具有能够显示11位灰度的能力.换句话说，需要增加用于显示对应于“1024”、“512”和“256”的3位灰度的控制.
为了在本实施例中实现前述的11位灰度显示，使得在同步控制中对应于8位灰度的脉宽控制信号中的脉宽对应于“128”的控制信号对应“1024”，而类似地使得分别对应于“64-1”的控制信号分别对应“512-8”.将对应于剩余的“4”、“2”和“1”的三位作为附加位处理.将上述同步控制中对应于“1”的三个脉宽控制信号用于这三个附加位.换句话说，将在同步控制期间脉宽最小的控制信号用作附加控制信号.
此外，通过使定时延迟预定量的时间，将上述三个控制信号提供给第二DMD 70，在所述定时内将所述三个信号提供给第一DMD 50.换句话说，作为延迟向第二DMD 70提供控制信号的结果，只是在第一DMD 50的光传输时间和第二DMD 70的光传输时间的部分重叠的时间内将光传输到目标位置.因此，通过调节每个延迟时间，使得仅在对应于每个附加位“1”，“2”和“4”的时间内将光传输到投影透镜100上，从而可以对应于三个附加位控制光传输时间.但是，需要使每个附加控制信号的延迟时间不同，并且短于每个控制信号的脉宽.
参考图4，说明了通过如上述扩展灰度数而对HDR图像的灰度显示处理的特定操作.在图4中，为了方便，假设能够通过同步控制显示的灰度数是三位，并且该说明使用对具有6位灰度的HDR图像的灰度显示的情况.
首先，通过接口电路2a从外部输入对应于6位灰度的HDR图像数据的HDR视频信号和RGB信号.该输入信号以数字数据的形式被包括在RAM 2f的特定区域内，其结果是控制程序开始运行.这里，通过针对HDR图像的灰度数为“47”的象素说明该操作.
首先，通过控制程序，根据灰度数的位数(6位)计算附加位数“3”.接着，生成灰度数“47(101111)”的高3位的控制信号波形数据.在这种情况下，生成对应于高三位“101”的控制信号的波形数据.该波形数据与在前述同步控制中使用的脉宽控制信号相对应.因此，对应于3位灰度数的位“8”和“1”的脉宽控制信号与高3位中的1位相对应.
而且，尽管通过控制程序生成对应于低三位“111”的控制信号波形数据，但是将这些低三位部分作为附加位处理，并且在同步控制期间，生成波形数据，用于在对应于三位的脉宽控制信号中增加对应于“1”的三个脉宽波形.将作为附加位增加的控制信号称为特定控制信号.当确定了将要增加的特定控制信号数时，计算每个特定控制信号的延迟时间.在本实施例中，使用下面所示的公式(1)计算延迟时间.通过在公式(1)中计算出的值与特定控制信号的脉宽的时间相乘来计算延迟时间.
(2n-2m)/2n                                (1)
在该公式中，n表示增加的特定控制信号数，而m表示在灰度数据中附加位的可用位的位置.
在灰度数“47(101111)”的情况中，增加的数n是3，并且可用位的位置m由分别对应于低三位中的第2位、第1位和第0位的“2，1，0”三个位置组成.当把这些值输入到前述公式(1)中时，计算结果变为“(23-22)/23＝4/8”，“23-21/23＝6/8”以及“23-20/23＝7/8”.
当对前述的计算结果分别乘上特定控制信号的脉宽时间时，从而分别计算出对应于可用位的位置“2，1，0”的特定控制信号的延迟时间.
如此，当计算出附加位数和延迟时间时，通过接口电路2a将对应于高三位的波形数据和关于附加位数的信息传输到反射镜装置驱动电路2b，同时通过接口电路2a将对应于高三位的波形数据和关于附加位数的信息传输到反射镜装置驱动电路2c.
反射镜装置驱动电路2b和2c根据获得的信息生成控制信号，并且在与对应于HDR图像的灰度数的高三位的控制信号同步的定时中，将控制信号提供给第一DMD 50和第二DMD 70的每个微型反射镜.另一方面，在对所述定时延迟(通过控制相位)如上计算的每个延迟时间量后，将特定控制信号提供给第二DMD 70，其中在所述定时上将特定控制信号提供给第一DMD 50，所述特定控制信号对应于HDR图像的灰度数的低三位，并以从高位开始的顺序将其一起提供给第一DMD 50.
换句话说，如在图4所示的40a中，提供给第一DMD 50的一个象素(一个微型反射镜)的控制信号是这样的，除了对应于高三位的“32”的脉宽控制信号和对应于“8”的脉宽控制信号，在40a中示出的定时还提供了三个附加位的特定控制信号.此外，在图4所示的控制信号上方标出的值表示时间，其中对应于“32”的脉宽时间是“4”，对应于“8”的脉宽时间是“1”，并且对应于特定控制信号的脉宽时间是“1”.此外，在图4中的控制信号之间标出的值也表示时间，并且在对应于高三位的控制信号中，控制信号之间的时间间隔是“1”，而特定控制信号之间的时间间隔是“2”.换句话说，特定控制信号之间的时间间隔等于特定控制信号脉宽的两倍.由于使得时间间隔为两倍大，防止了在延时后提供给第二DMD 70的特定控制信号与随后提供给第一DMD 50的特定控制信号重叠.
另一方面，提供给第二DMD 70的一个象素(一个微型反射镜)的控制信号类似于如在图4所示的40b中提供给第一DMD 50的一个象素的控制信号.但是，如在图4所示的40c中，对应于高三位的控制信号与将它们提供给第一DMD 50的定时同步，而将对应于低三位的三个特定控制信号分别延迟如上计算的延迟时间(4/8、6/8和7/8).此外，在图4所示的特定控制信号下方标出的值表示可用位的位置.换句话说，如图4的40c中所示，在被提供给第二DMD 70之前，将对应于位置“2”的位的特定控制信号延迟“4/8”，将对应于位置“1”的位的特定控制信号延迟“6/8”，而将对应于位置“0”的位的特定控制信号延迟“7/8”.这里，如图4的40c中所示，将特定控制信号提供给第一DMD 50的一个象素的定时变为用点线表示的信号波形.
由于反射镜装置驱动电路2b和2c在图4的40c中所示的定时内将根据波形数据的控制信号提供给第一DMD 50和第二DMD 70的每个象素，在提供给图4的40d中所示的高三位的控制信号的脉宽期间，根据分时将光向投影透镜100传输.另一方面，在如下期间根据分时传输光，在所述期间，由于由前述延迟时间生成的偏移，被分别提供给第一DMD 50和第二DMD 70的低三位的特定控制信号部分重叠.尤其是，由于低三位，如在图4的40d中所示，在根据位置2的位的特定控制信号的“4/8”期间、在根据位置1的位的特定控制信号的“2/8”期间、以及在根据位置0的位的特定控制信号的“1/8”期间，将光传输到投影透镜100上.从而，由于分时和同步控制，而可以在能够显示3位灰度的投影显示装置1上显示6位灰度的HDR图像.
此外，参考图5，说明了根据显示控制装置2的控制程序的生成波形数据的处理的流程.图5是示出生成波形数据的处理的流程图.
如图5所示，当将显示控制装置2的电源打开以起动控制程序时，操作首先进入步骤S100，在该步骤中判断HDR图像是否被包括在RAM 2f的特定区域中，在判断所述数据被包括于其中(Yes)的情况下，操作进入步骤S102，而在所述数据没有被包括于其中(No)的情况下，操作等待直到所述数据被包括在其中.
在操作已经进入步骤S102的情况下，在对包括在RAM 2f中的HDR图像数据进行分析后，操作进入步骤S104.
在步骤S104中，根据分析结果判断HDR图像的灰度数是否等于或超过预定数，在已经判断出等于或超过预定数(Yes)的情况下，操作进入步骤S106.如果不是(No)，操作进入步骤S114.例如，在同步控制中可以显示的灰度数是256的情况下，预定数是257.
在操作已经进入步骤S106的情况下，根据HDR图像的灰度数，计算在同步控制中的灰度数的位的附加位数，此后操作进入步骤S108.
在步骤S108中，根据附加位数，利用前述公式(1)计算延迟时间，此后操作进入步骤S110.
在步骤S110中，根据前述计算出的附加位的数和延迟时间生成波形数据，所述波形数据用于生成灰度显示所需的控制信号，此后操作进入步骤S112.
在步骤S112中，判断对HDR图像的所有象素的波形数据的生成是否已经完成，在判断为已经完成的情况下(Yes)，操作进入步骤S100，当判断为没有完成时(No)，操作进入步骤S106.
另一方面，由于在步骤S104中，HDR图像的灰度数小于预定灰度数，而操作进入步骤S114的情况下，生成这样的波形数据，所述波形数据用于生成对应灰度数的每个位的脉宽控制信号，此后操作进入步骤S116.
在步骤S116中，判断是否已经生成HDR图像的所有象素的波形数据，在判断为已经完成的情况下(Yes)，操作进入步骤S100，而如果判断为没有完成(No)，操作进入步骤S114.
如上所述，通过由显示控制装置2控制的反射镜装置驱动电路2b和2c分时和同步地驱动控制第一DMD 50和第二DMD 70，投影显示装置1可以灰度显示HDR图像.
此外，可以这样扩展能够显示的灰度数，相比于将特定控制信号提供给反射镜装置驱动电路2b的定时，将如下的定时延迟预定量的时间，该定时使得在同步控制中将特定控制信号加到控制信号上、并且将所述的特定控制信号提供给反射镜装置驱动电路2c.结果是，通过同步驱动控制第一DMD 50和第二DMD 70，可以显示的HDR图像的灰度数大于能够显示的最大灰度数.
变化1
尽管在前述的实施例中，HDR图像的灰度显示处理是通过软件控制实现的，在变化1中，说明了显示控制装置3，其中通过根据图6的硬件实现灰度显示处理.采用显示控制装置3代替图1所示的投影显示装置1中的显示控制装置2.
这里，图6是示出显示控制装置3的硬件结构的方框图.
如图6所示，显示控制装置3的组成包括，接口电路3a，其获取来自外部的数据，并向每个组元传输各种数据；图像处理电路3b，其对在从外部获取的HDR图像数据上进行的灰度显示处理作必要的校正处理；PWM生成装置3c，其为HDR图像的灰度显示生成对所需脉宽的控制信号；控制部分3d，其控制在信号延迟部分3e中的信号延迟处理；信号延迟部分3e，其根据控制部分3d的控制而延迟来自PWM生成装置3c的控制信号；定时控制部分3f，其控制提供给每个组元的每个信号的定时；反射镜装置驱动电路3h，其根据控制信号驱动第一DMD 50的微型反射镜；以及反射镜装置驱动电路3g，其根据控制信号驱动第二DMD 70的微型反射镜.
下面说明显示控制装置3的特定操作.
将从外部输入的HDR图像数据通过接口电路3a传输到图像处理电路3b.在图像处理电路3b中，从HDR图像数据中获取对每个象素的控制值，通过标准化等操作来校正获取的控制值，并将所述控制值转换成对应于灰度显示处理的数据，从而生成控制数据.接着，将生成的控制数据传输到PWM生成装置3c.根据来自图像处理电路3b的控制数据，PWM生成装置3c生成用于灰度显示输入的HDR图像的脉宽控制信号.这里，在已经输入的HDR图像数据等于或小于预定灰度数(例如，255)的情况下，与前述的显示控制装置2类似，PWM生成装置3c生成对应于灰度数的每个位的脉宽控制信号，并接着分别将这些生成的控制信号输入到控制部分3d、延迟控制部分3e和反射镜装置驱动电路3h中.在这里，控制部分3d判断出不需要延迟，并进行控制，使得延迟控制部分3e将来自PWM生成装置3c的控制信号不经改变地传输到反射镜装置驱动电路3g.反射镜装置驱动电路3g和3h以这样的定时驱动第一DMD 50和第二DMD 70以控制每个微型反射镜的反射角，所述定时与从PWM生成装置3c获得控制信号同步.如此，基于分时地对第一DMD 50和第二DMD 70的每个微型反射镜的反射角进行控制，通过控制光被传输到投影透镜100上的累积延迟时间进行对HDR图像的灰度显示.
另一方面，在输入的HDR图像数据的灰度数大于预定灰度数的情况下，在图像处理电路3b中确定超过预定灰度数的附加位数.此外，图像处理电路3b生成控制数据，使得PWM生成装置3c生成最小脉宽的控制信号(称为特定控制信号)，所述信号用于灰度数据的位串中的前述的附加位的低位，并为这些附加位中的每个其它位生成对应于其的脉宽控制信号.接着，将这些控制数据输入到PWM生成装置3c中，在PWM生成装置3c中生成对应于控制数据的控制信号，然后分别将这些控制信号输入到控制部分3d、延迟控制部分3e和反射镜装置驱动电路3h.这里，PWM生成装置3c还向控制部分3d传输位的位置数据.
在这里，控制部分3d判断出需要延迟特定控制信号，并进行控制，使得在控制延迟部分3e中将每个特定控制信号延迟对应于附加位数的延迟时间.这里，根据前述公式(1)预先确定对应于几个附加位数的延迟时间，并将所述延迟时间保留在控制部分3d中.将来自PWM生成装置3c的控制信号同步地提供给信号延迟部分3e和反射镜装置驱动电路3h，此后，信号延迟部分3e对应于控制部分3d的指令延迟特定控制信号，并将它们提供给反射镜装置驱动电路3g，而将其它控制信号不经改变地提供给反射镜装置驱动电路3g.
换句话说，在比使得将特定控制信号提供给第一DMD 50的定时延迟预定量的时间后，将附加位数的特定控制信号提供给第二DMD 70.也就是说，通过延迟对第二DMD 70提供控制信号，只在这样的时间段将光传输到目标位置，在所述时间段上，第一DMD 50的光传输时间和第二DMD70的光传输时间部分重叠.由此，通过调节每个延迟时间，使得仅在对应于每个附加位的时间段上将光传输到投影透镜100，从而可以控制对应于每个附加位的光传输时间.但是，必须使得每个附加控制信号的延迟时间不同、并且短于每个控制信号的脉宽.如此，除了可以通过这样来实现对HDR图像的灰度显示外，其中基于分时地控制第一DMD 50和第二DMD70的每个微型反射镜的反射角以控制传输到投影透镜100上的光的累积传输时间，还可以通过对第二DMD 70的延迟控制而扩展能够显示的灰度数，这是由于增加了特定控制信号，并延迟向反射镜装置驱动电路3g提供特定控制信号，所述延迟为，比将特定控制信号提供给反射镜装置驱动电路3h的定时延迟关于每个所述信号的预定量的时间.
此外，在本变化1中，尽管采用了这样的结构，其中通过生成与图4所示的驱动组件直接联系的控制信号来驱动第一DMD 50和第二DMD70，但是本发明并不局限于此，而可以采用这样的结构，其中用于驱动第一DMD 50和第二DMD 70的控制信号不同于图4所示的对应于对反射镜装置驱动电路3g和3h的驱动方法的控制信号.
例如，在这样的系统的情况下，其中反射镜装置驱动电路3g和3h通过与图4所示的控制信号类型不同的控制信号驱动第一DMD 50和第二DMD 70(例如通过单脉冲转换反射角)，在PWM生成装置3c中生成对应于这种驱动方法的控制信号，使得根据如图4所示的目标驱动组件驱动第一DMD 50和第二DMD 70.
变化2
此外，参考图7至9，说明了显示控制装置4的形式的第二种变化，显示控制装置4通过延迟开始对控制DMD的控制信号的波形生成处理，而进行对灰度数的扩展处理.使用该显示控制装置4来代替图1所示的投影型显示装置1中的显示控制装置2.这里，图7A和7C示出了在未示出的帧存储器中存储用于灰度显示的控制数据的示例方法，图8示出了显示控制装置4的硬件结构，图9A示出了PWM生成装置4c的详细结构，图9B示出了在PWM生成装置4c中生成的示例波形.
如图8所示，显示控制装置4的组成包括，接口电路4a，其获取来自外部的数据，并向每个组元传输各种数据；图像处理电路4b，其为对从外部获取的HDR图像数据进行灰度显示处理而进行必要的校正处理；PWM生成装置4c，其为HDR图像的灰度显示生成所需脉宽的控制信号，并同时还进行对控制信号的延迟控制；定时控制器4d，其控制提供给每个组元的信号的每个定时类型；反射镜装置驱动电路4e，其根据控制信号驱动第一DMD 50的微型反射镜；以及反射镜装置驱动电路4f，其根据控制信号驱动第二DMD 70的微型反射镜.
这里，在将第一DMD 50和第二DMD 70的分辨率设置为在垂直和水平上各为4的情况下，根据在图7A至7C中所示的内容，将HDR图像的灰度数据存储在帧存储器内.换句话说，图7A表示对应于灰度数据的一位(此处，对应位的位置为2)的一帧中的单屏灰度数据，图7C表示用于灰度显示HDR图像的一个象素的灰度数据，以及图7B表示用于灰度显示单个HDR图像的灰度数据.该灰度数据的存储位置逐一对应于HDR图像的象素.此外，在显示控制部分4中，在如图7A所示的屏幕单元中进行对第一DMD 50和第二DMD 70中的微型反射镜的驱动控制.在具有六位灰度的HDR图像的情况下，依次生成关于对应于高三位和低三位的6屏的每屏的前述控制信号.反射镜装置驱动电路4e和4f根据对每个屏幕的控制信号，同时驱动对应于每屏的微型反射镜.
此外，如图9A所示，PWM生成装置4c的组成包括，PWM生成控制电路400，其控制生成对PWM生成电路410和420的控制信号波形的定时；PWM生成电路410，其根据PWM生成控制电路400的控制，生成对反射镜装置驱动电路4e的控制信号波形；以及PWM生成电路420，其根据PWM生成控制电路400的控制，生成对反射镜装置驱动电路4f的控制信号波形.
下面说明了对控制显示装置4的特定操作.
通过接口电路4a将从外部输入的HDR图像传输到图像处理电路4b.在图像处理电路4b中，从HDR图像数据中获取对每个象素的控制值，通过标准化等操作校正获取的控制值，并将其转换成对应于灰度显示处理的数据，从而生成控制数据.接着，将生成的控制数据传输到PWM生成装置4c.根据来自图像处理电路4b的控制数据，PWM生成装置4c生成用于灰度显示输入的HDR图像的脉宽控制信号.这里，在已经输入的HDR图像数据等于或小于预定灰度数(例如，255)的情况下，PWM生成装置4c根据PWM生成控制电路400，在PWM生成电路410和420中，以相同的定时生成对应于灰度数的每一位的一屏脉宽控制信号，并且接着，基于分时地分别将这些生成的控制信号输入反射镜装置驱动电路4e和4f.
反射镜装置驱动电路4e和4f在与对来自PWM生成装置4c的控制信号的获取同步的定时下，通过驱动第一DMD 50和第二DMD 70来控制每个微型反射镜的反射方向.如此，通过对第一DMD 50和第二DMD 70的每个微型反射镜的反射方向进行分时控制，来控制传输到投影透镜100上的光的累积传输时间，从而进行对HDR图像的灰度显示.
另一方面，在输入的HDR图像数据的灰度数大于预定灰度数的情况下，在图像处理电路4b中确定超过预定灰度数的附加位数.此外，图像处理电路4b生成控制数据，使得为灰度数据的位串中的附加位数的最低位生成最小脉宽的控制信号(称为特定控制信号)，同时为其它位生成对应于每位的脉宽控制信号.将该控制数据输入到PWM生成装置4c，在PWM生成装置4c中生成对应于控制数据的控制信号，接着分别将这些控制信号输入到反射镜装置控制电路4e和4f.这里，在生成控制信号的过程中，PWM生成装置4c通过PWM生成控制电路400控制使得在PWM生成电路410和420中生成特定控制信号的定时.基于生成的特定控制信号数对该定时进行控制，并且以延迟的定时在PWM生成电路420中生成特定控制信号，所述延迟为，比使得在PWM生成电路410中生成特定控制信号的定时延迟例如利用前述公式(1)计算出的延迟时间.换句话说，如图9B所示，PWM生成电路420对应于PWM生成控制电路400的控制，延迟生成特定控制信号的开始时间.由此，将已经在PWM生成电路420中延迟的特定控制信号输入到反射镜装置驱动电路4f.反射镜装置驱动电路4e和4f通过对定时延迟预定量的时间来驱动第二DMD 70，在该定时内，对应于对前述附加位的特定控制信号驱动第一DMD 50.换句话说，由于延迟对第二DMD 70的驱动，因此，只在第一DMD 50的光传输时间和第二DMD70的光传输时间的部分重叠的时间段内将光传输到目标位置.由此，通过调节各延迟时间，使得仅在对应于各附加位的时间段内将光传输到投影透镜100上，从而可以对应于附加位控制光传输时间.但是，必须使每个附加控制信号的延迟时间不同、并且短于每个控制信号的脉宽.如此，除了能够通过基于分时地控制第一DMD 50和第二DMD 70的每个微型反射镜的反射方向以控制传输到投影透镜100上的光的累积传输时间，来进行对HDR图像的灰度显示之外，通过对第二DMD 70的延迟控制扩展了能够显示的灰度数，这是由于增加了特定控制信号、并且延迟了向反射镜装置驱动电路4f提供特定控制信号，所述延迟对于每个信号对将特定控制信号提供给反射镜装置驱动电路4e的定时延迟预定量的时间.
此外，在本变化2中，尽管采用了与前述变化1中相同的结构，其中通过生成直接联系图4所示的驱动组件的控制信号，而驱动第一DMD 50和第二DMD 70，但是本发明并不局限于此，而可以采用这样的结构，其中通过不同于图4中所示的控制信号的控制信号驱动第一DMD 50和第二DMD 70，该控制信号对应于反射镜装置驱动电路4e和4f的驱动方法.
变化3
下面，说明了利用反射式液晶光阀作为投影式显示装置的光调制元件的情况.
图10示出了单片(single-plate)投影式显示装置6的主要光学结构，该投影式显示装置6使用反射式液晶光阀作为第一和第二光调制元件.此外，使用与在图1中使用的相同的标号来表示与图1中所示的相同的组件，并且省略对它们的说明.
如图10所示，投影式显示装置6包括，光源10、滤色器30、第一反射式液晶光阀210、第二反射式液晶光阀220、第一偏振分光器230、第二偏振分光器240、投影透镜100、以及屏幕110，并将它们在光学上连续排列.
第一反射式液晶光阀210和第二反射式液晶光阀220是数字驱动型液晶光阀.第一偏振分光器230和第二偏振分光器240是这样的光学元件，其通过双折射晶体将光束分成两束，并且允许P偏振光通过而反射S偏振光.
从光源10发射的白光由于穿过偏振转换元件15而变成P偏振光，并接着穿过会聚透镜20、滤色器30和会聚透镜40，此后射向第一偏振分光器230.
由于进入第一偏振分光器230的光是P偏振光，所述P偏振光穿过(直线地)第一偏振分光器230，并且在通过1/4波片250之后进入第一反射式液晶光阀210.进入第一反射式液晶光阀210的光在经过调制后被反射，并且在通过1/4波片250之后接着再次进入第一偏振分光器230.
由于再次进入第一偏振分光器230的光是S偏振光，由第一偏振分光器230反射所述S偏振光，从而使其进入中继镜270.中继镜270具有远心特性，将在第一反射式液晶光阀210中经历调制的图像精确地形成在输出端上.离开中继镜270的光穿过会聚透镜60，并射向第二偏振分光器240.
由于进入第二偏振分光器240的光是S偏振光，所述S偏振光被第二偏振分光器240反射，并且在穿过1/4波片260之后进入第二反射式液晶光阀220.已经进入第二反射式液晶光阀220的光在经过调制后被反射，此后在通过1/4波片260之后再次进入第二偏振分光器240.由于已经进入的光是P偏振光，所述P偏振光穿过(直线地)第二偏振分光器240.
通过投影透镜100将P偏振光投影到屏幕110上，所述P偏振光经过两个反射式液晶光阀210和220的调制.
如上所述，由于数字地驱动两个反射式液晶光阀210和220，通常只是亮度降低，而对比度没有变化.因此，通过改变驱动两个反射式液晶光阀210和220的PWM控制信号的定时，可以增加灰度数并显著增加对比度.由于对每个颜色用两个调制元件进行调制，因而对每个像素的计算是简单的.
变化4
图11示出了单片投影式显示装置7的主要光学结构，该投影式显示装置使用DMD作为第一光调制元件，并使用反射式液晶光阀作为第二光调制元件.此外，使用与在图1和10中所用的相同的标号来表示与在图1和10中所示的相同的部件，并且省略对它们的说明.
如图11所示，投影式显示装置7包括，光源10、滤色器30、DMD 50、反射式液晶光阀220、偏振分光器240、投影透镜100、以及屏幕110，并将其在光学上连续排列.
从光源10发射出的白光经由穿过偏振转换元件15而变成P偏振光，并且接着穿过会聚透镜20，此后射向DMD 50.P偏振光经过在DMD 50中的调制，然后进入中继镜270，此后射向偏振分光器240.
由于进入偏振分光器240的光是P偏振光，所述P偏振光穿过(直线地)偏振分光器240，并且在通过1/4波片250后进入反射式液晶光阀220.进入反射式液晶光阀220的光在经过调制后被反射，并且接着在通过1/4波片260之后再次进入偏振分光器240.由于入射光是S偏振光，所述S偏振光在由偏振分光器240反射之后发射出去.
经过DMD 50和反射式液晶光阀220调制的S偏振光在通过投影透镜100之后被投影到屏幕110上.
变化5
图12示出了三片投影式显示装置8的主要光学结构，该投影式显示装置使用反射式液晶光阀作为第一和第二光调制元件.此外，使用与在图1、10和11中使用的相同的标号来表示与在图1、10和11中所示的相同的部件，并且省略对它们的说明.
如图12所示，投影式显示装置8包括，光源10、第一反射式液晶光阀210、第二反射式液晶光阀220r、220g和220b、第一偏振分光器230、第二偏振分光器240r、240g和240b、第一分色镜310、第二分色镜320、彩色合成棱镜330、投影透镜100、以及屏幕110.由于没有使用滤色器30，从而可以增加光的利用率.
通过利用各自具有不同折射率的介电材料的多层膜，第一分色镜310和第二分色镜320将光分成两个或者更多个波长区域.彩色合成棱镜330合成红、绿和蓝光.
从光源10发出的白光经由穿过偏振转换元件15变成P偏振光，并接着穿过会聚透镜20和会聚透镜40，此后射向第一偏振分光器230.
由于进入第一偏振分光器230的光是P偏振光，所述P偏振光穿过(直线地)第一偏振分光器230，并且在通过1/4波片250之后进入第一反射式液晶光阀210.进入第一反射式液晶光阀210的光在经过调制后被反射，并且接着在通过1/4波片250之后再次进入第一偏振分光器230.
由于再次进入第一偏振分光器230的光是S偏振光，第一偏振分光器230反射所述S偏振光，而使其进入中继镜270，此后，所述S偏振光射向第一分色镜310.
进入第一分色镜310的光在被分成蓝光和其它颜色光(红和绿)之后得到反射.
蓝光在由反射镜340反射并随后穿过会聚透镜60之后，进入第二偏振分光器240b.由于该光是S偏振光，其由第二偏振分光器240b反射，并且在通过1/4波片260之后进入第二反射式液晶光阀220b.进入第二反射式液晶光阀220b的蓝光在经过调制后被反射，此后在通过1/4波片260之后再次进入第二偏振分光器240b.由于入射光是P偏振光，其在穿过第二偏振分光器240b之后被发射出去.
另一方面，红绿光在被反射镜340反射之后进入第二分色镜320，在所述分色镜中将红绿光分成红光和绿光并将其反射，随后所述光穿过会聚透镜60，然后分别进入第二偏振分光器240r和240g.与蓝光相似，红光和绿光在第二反射式液晶光阀220r和220g中受到调制，并再次变为P偏振光，然后将该P偏振光从第二偏振分光器240r和240g发射出去.
每束P偏振光都进入合成颜色的彩色合成棱镜330，所述P偏振光经过在第一反射式液晶光阀210和第二反射式液晶光阀220r、220g和220b中的调制，此后所述P偏振光在穿过投影透镜100之后被投影到屏幕110上.
变化6
图13示出了三片投影式显示装置9的主要光学结构，该投影式显示装置使用DMD作为第一光调制元件，并使用反射式液晶光阀作为第二光调制元件.此外，使用与在图1和10至12中使用的相同的标号来表示与在图1和10至12中所示的相同的部件，并且省略对它们的说明.
如图13所示，投影式显示装置9包括，光源10、DMD 50、反射式液晶光阀220r、220g和220b、偏振分光器240r、240g和240b、第一分色镜310、第二分色镜320、彩色合成棱镜330、投影透镜100、以及屏幕110.由于没有使用滤色器30，从而可以增加光的利用率.
从光源10发出的白光经由穿过偏振转换元件15变成P偏振光，并接着穿过会聚透镜20和会聚透镜40，此后在穿过1/2波片350之后变成S偏振光，并射向DMD 50.在DMD 50中经过调制的S偏振光进入中继镜270，并随后射向第一分色镜310.
进入第一分色镜310的光在被分成蓝光和其它颜色光(红和绿)之后得到反射.
蓝光在被反射镜340反射之后，进入第二偏振分光器240b.由于该光是S偏振光，其由第二偏振分光器240b反射，并且在通过1/4波片260之后进入第二反射式液晶光阀220b.进入第二反射式液晶光阀220b的蓝光在经过调制后被反射，此后在通过1/4波片260之后再次进入第二偏振分光器240b.由于入射光是P偏振光，其在穿过第二偏振分光器240b之后被发射出去.
另一方面，红绿光在被反射镜340反射之后进入第二分色镜320，在所述分色镜中将红绿光分成红光和绿光并将其反射，所述光随后穿过会聚透镜60，然后分别进入第二偏振分光器240r和240g.与蓝光类似，红光和绿光在第二反射式液晶光阀220r和220g中受到调制，并在其中再次变为P偏振光，然后将该P偏振光从第二偏振分光器240r和240g发射出去.
每束P偏振光都进入合成颜色的彩色合成棱镜330，所述P偏振光在DMD 50和反射式液晶光阀220r、220g和220b中经过调制，此后所述P偏振光在穿过投影透镜100之后被投影到屏幕110上.
在前述的实施例中，第一DMD 50(第一反射式液晶光阀210)和第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)对应于发明1、2、6、7、9、11至14、18、19、23、24、28、29、33以及34中的任一光传输元件.
此外，在前述的实施例中，如下操作对应发明2、3、6、7、14、15以及18中的任一控制信号供给单元：通过控制程序生成波形数据、通过反射镜装置驱动电路2b和3b对应于该波形数据生成控制信号、以及对第一DMD 50(第一反射式液晶光阀210)和第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)进行同步驱动控制处理.
此外，在前述的实施例中，如下的控制驱动的处理对应发明1至3、7、10、13至15、19以及22中的任一信号延迟单元，所述处理根据由控制程序生成的波形数据和对应于此波形数据的反射镜装置2c，延迟向第二DMD70(第二反射式液晶光阀220)提供特定控制信号.
此外，在前述的实施例中，如下的处理对应发明2、3、6、7、14、15以及18中的任一控制信号供给单元，所述处理通过PWM生成装置3c和反射镜装置驱动电路3g和3h，对第一DMD 50(第一反射式液晶光阀210)和第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)进行同步驱动控制.
此外，在前述的实施例中，如下的控制驱动的处理对应发明1至3、7、10、13至15、19以及22中的任一信号延迟单元，所述处理通过PWM生成装置3c、控制部分3d、信号延迟部分3e以及反射镜装置驱动电路3g和3h延迟向第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)提供特定控制信号.
此外，在前述的实施例中，如下的处理对应发明2、4、6、7、14、16以及18中的任一控制信号供给单元，所述处理通过PWM生成装置4c和反射镜装置驱动电路4e和4f对第一DMD 50(第一反射式液晶光阀210)和第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)进行同步驱动控制.
此外，在前述的实施例中，如下的控制驱动的处理对应发明1、2、4、7、10、13、14、16、19以及22中的任一信号延迟单元，所述处理通过PWM生成装置4c和反射镜装置驱动电路4e和4f延迟向第二DMD 70(第二反射式液晶光阀220)提供特定控制信号.
此外，在前述的实施例中，尽管将DMD或反射式液晶光阀用作光调制元件，但是本发明并不局限于此，而还可以使用诸如透射式液晶光阀的光调制元件.
此外，在前述的实施例中，尽管通过程序或者硬件对输入的HDR图像是否等于或者大于预定灰度数进行判断，但也可以采用一种结构，其中不提供根据预定灰度数执行固定处理的判断部件.
此外，尽管在这样的情况下说明了上述实施例，其中通过执行预先存储在ROM 2e中的控制程序，来执行图5的流程图所示的处理，但本发明并不局限于此，而可以通过从存储有程序的存储介质中将程序载入RAM2f，来执行指示这些过程的程序.
此外，存储介质是指诸如RAM或ROM的半导体存储介质、诸如FD或HD的磁存储型存储介质、诸如CD、CDV、LD或DVD的光扫描型存储介质、或诸如MO的磁存储型/光扫描型存储介质，并包括所有这样的类型的存储介质，只要该存储介质能用计算机读取，而无论读取方式是电、磁或光的.

Claims (14)

1.一种应用于光学系统的灰度控制装置，所述光学系统在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并利用控制信号控制所述两个或更多个光传输元件的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述光传输部件能够在预定方向上独立控制入射光的所述传输状态和非传输状态；其中，
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述灰度控制装置包括
控制信号供给单元，其可以根据显示图像的灰度数，生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，所述控制信号供给单元还可以在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟单元，其可以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件；
并且，通过使用脉宽不同的多个控制信号进行分时控制以及通过控制信号的脉宽控制光在构成数字微型反射镜装置的微型反射镜中的反射方向和持续时间，用光的累积传输时间表示灰度，由此根据灰度数控制所述入射光的向预定方向的传输状态和非传输状态与光的传输时间。
2.一种光学显示装置，其通过如下显示图像，所述光学显示装置在光学上连续提供两个或更多个光传输元件，并通过所述两个或更多个光传输元件控制来自光源的光的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的所述传输状态和非传输状态；其中
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述光学显示装置包括：
控制信号供给单元，其可以根据所述显示的图像的灰度数，生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，所述控制信号供给单元还可以在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟单元，其可以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的所述定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件。
3.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述控制信号供给单元根据所述显示的图像的灰度数，生成多个所述控制信号；以及
所述信号延迟单元根据所述灰度数，使所述多个控制信号中的任一个延迟预定量的时间，以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件。
4.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述控制信号供给单元根据所述显示的图像的灰度数，生成多个所述控制信号；以及
所述信号延迟单元根据所述灰度数，将使得生成所述多个控制信号中的任一个的所述定时延迟预定量的时间，以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件。
5.根据权利要求2的光学显示装置，其中根据所述控制信号的脉宽，控制所述传输状态的持续时间。
6.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述控制信号供给单元能够根据所述显示的图像的灰度数，生成这样的脉宽控制信号，所述脉宽控制信号对应于在表示所述灰度数的位串中的每一位，所述控制信号供给单元还可以基于分时地在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的。
7.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述控制信号供给单元生成这样的特定脉宽控制信号，所述特定脉宽控制信号对应于在表示所述灰度数的所述位串中的特定位；以及
所述信号延迟单元根据所述特定位，计算所述特定脉宽控制信号的延迟时间，并根据所述计算的延迟时间，使这样的定时比将所述特定脉宽控制信号提供给所述两个或更多个光传输元件中的任一个的所述定时延迟，所述这样的定时将所述特定脉宽控制信号提供给另一个所述光传输元件。
8.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述特定脉宽等于这样的控制信号的脉宽，所述控制信号对应于除在表示所述灰度数的所述位串中的所述特定位之外的最低位。
9.根据权利要求5的光学显示装置，其中所述特定脉宽控制信号的供给间隔大于所述特定脉宽。
10.根据权利要求6的光学显示装置，其中在这样的情况下，即所述特定位的位数用整数n表示，在表示所述显示的图像的灰度数的所述位串中的所述特定位的位位置用0到(n-1)的整数m表示，那么，所述信号延迟单元通过使所述特定脉宽的时间与根据(2n-2m)/2n获得的系数相乘，从而计算出作为所述特定脉宽控制信号的所述延迟时间的时间量。
11.根据权利要求2的光学显示装置，其中在所述两个或更多个光传输元件中的所述光传输部件的个数相对于每个所述光传输元件都是相等的。
12.根据权利要求2的光学显示装置，其中所述两个或更多个光传输元件是反射式光传输元件。
13.一种应用于光学系统的控制灰度的方法，所述光学系统通过如下控制显示的图像的灰度，所述光学系统在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并根据所述显示的图像的灰度数，利用控制信号同步控制所述两个或更多个光传输元件的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的所述传输状态和非传输状态；其中：
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述灰度控制方法包括：
控制信号供给步骤，其根据显示图像的灰度数，生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，所述控制信号供给步骤还在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟步骤，其可以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件；
并且，通过使用脉宽不同的多个控制信号进行分时控制以及通过控制信号的脉宽控制光在构成数字微型反射镜装置的微型反射镜中的反射方向和持续时间，用光的累积传输时间表示灰度，由此根据灰度数控制所述入射光的向预定方向的传输状态和非传输状态与光的传输时间。
14.一种控制光学显示装置的方法，所述方法用于控制这样的光学显示装置，所述光学显示装置通过如下显示图像，所述光学显示装置在光学上连续排列两个或更多个光传输元件，并通过所述两个或更多个光传输元件控制来自光源的光的传输状态和非传输状态，所述光传输元件具有多个光传输部件，所述部件能够在特定方向上独立控制入射光的所述传输状态和非传输状态；其中：
所述两个或更多个光传输元件包括：第一光传输元件，和从所述第一光传输元件射出的光入射的第二光传输元件；
所述光学显示装置控制方法包括：
控制信号供给步骤，其中根据所述显示的图像的灰度数生成这样的控制信号，所述控制信号控制所述光传输元件的所述传输状态和非传输状态，在所述步骤中，还在定时下提供所述生成的控制信号，所述定时与所述两个或更多个光传输元件中的每一个是同步的；以及
信号延迟步骤，其中可以使这样的定时比将所述控制信号提供给所述第一光传输元件以及所述第二光传输元件中的一个光传输元件的所述定时延迟预定量的时间，所述这样的定时将所述控制信号提供给另一个所述光传输元件。
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