CN101822043A

CN101822043A - 图像显示设备

Info

Publication number: CN101822043A
Application number: CN200880111062A
Authority: CN
Inventors: J·R·哈丁; G·H·布赖克汉姆; P·J·斯卡尔菲尔德
Original assignee: Rockwell Collins Visual Display Systems Ltd
Current assignee: Rocco Will Collins UK Ltd
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: EP2198607A1; GB0719721D0; US8366275B2; US20100253863A1; WO2009047476A1; WO2009047476A8; JP2011502272A; CN101822043B

Abstract

图像显示设备(102)，包括投影仪装置(112)、光源(104)、至少一个用于调制光的主调制器(106)、用于调制由主调制器(106)调制的光的辅助调制器(110)、用于将由主调制器(106)调制的光中继到辅助调制器(110)的光学装置(108)、和用于控制主调制器(106)和辅助调制器(110)的控制装置(118、120)，其特征在于：主调制器(106)包含第一像素阵列，并且辅助调制器(110)包含第二像素阵列；主调制器(106)的第一像素阵列中的每一像素由控制装置(118、120)作为用于第一像素阵列中的每一像素的视频输入数据的函数来控制；并且，辅助调制器(110)的第二像素阵列中的每一像素由控制装置(118、120)作为用于第二像素阵列中的每一等价像素和第二像素阵列中的每一邻近像素的视频输入数据的函数来控制。

Description

图像显示设备

技术领域

本发明涉及图像显示设备，更特别地，本发明涉及具有至少两个用于调制光的调制器的图像显示设备。

背景技术

具有至少两个用于调制光的调制器的图像显示设备是已知的。已知的图像显示设备使用主调制器和辅助调制器以调制图像的像元(picture element)。在这种已知的图像显示设备中，作为真黑色(trueblack)之上的有限最小图像亮度被降低的结果，投影图像的对比度范围能够被扩展。GB 2317290示出图像的对比度如何能够得到改善。

为了产生全色图像，可以以颜色连续照明(colour sequentialillumination)的方式使用单一的单色主调制器。但是，这种类型的颜色连续照明可产生时间伪像(artifact)，如果要使用辅助调制器，所述时间伪像不会减少。

GB 2396072描述了这样的设备，在所述设备中，用于调制红色光的第一主调制器、用于调制绿色光的第二主调制器和用于调制蓝色光的第三主调制器被光学地中继(relay)到辅助调制器，所述辅助调制器进一步调制光以增强对比度并增大图像显示设备的动态范围。还描述了用于控制主调制器和辅助调制器的操作使得可以实现对比度和动态范围的增强的方法。

还需要考虑光学装置，所述光学装置用于图像显示设备中，并用于将图像从主调制器或各主调制器中继到辅助调制器。如果主调制器或各主调制器和辅助调制器是相同尺寸的，那么图像必须以单位(unity)放大倍率被中继。优选地，图像应被中继为使得主调制器中的每一像素被成像到辅助调制器中的等价(equivalent)像素上。作为替代方案，主调制器中的每一像素可被成像到辅助调制器中的等价像素组上。这适用于反射光调制器和透射光调制器两者。可以使用用于中继图像的折射系统，并且，当设计它们时，它们需要考虑分辨率、散射和颜色校正方面的性能。必须对这种系统进行折衷。为了减少散射并由此减少图像显示设备中的对比度的降低，折射元件的数量需要被保持到最少，但需要更多的透镜以提供足够的分辨率和颜色校正，这又增加任何的散射。并且，作为增加透镜数量的结果，提供足够的分辨率和颜色校正的折射系统较长，并且，它们因此更加昂贵。也可使用反射光学装置以将光从主调制器中继到辅助调制器。反射光学装置包含与折射光学部件组合的曲面镜(curved mirror)。部件的数量又依赖于将图像从主调制器中继到辅助调制器所要求的性能，部件的数量随着性能的增加而增加。

如果光学中继装置(其可以为折射光学中继装置或反射光学中继装置)被设计为给予希望的性能，那么其它的因素可影响图像显示设备的性能。制造方法和容限在某些情况下不能给予希望的性能，这可在图像显示设备中表现为例如调制器之间的未对准(misalignment)或放大误差。并且，成本限制会影响设计，这又降低性能。结果，不能以所要求的精度将图像从主调制器中继到辅助调制器，从而产生最终投影图像中的不希望的图像伪像，诸如莫阿条纹(moiréfringing)、散焦和光点发暗。

发明内容

本发明的目的是，消除或减少上述的问题。

因此，在本发明的一个非限制性的实施例中，提供图像显示设备，所述图像显示设备包括投影仪装置、光源、至少一个用于调制光的主调制器、用于调制由主调制器调制的光的辅助调制器、用于将由主调制器调制的光中继到辅助调制器的光学装置、和用于控制主调制器和辅助调制器的控制装置，其特征在于：

主调制器包含第一像素阵列，并且辅助调制器包含第二像素阵列；

主调制器的第一像素阵列中的每一像素由控制装置作为用于第一像素阵列中的每一像素的视频输入数据的函数来控制；并且

辅助调制器的第二像素阵列中的每一像素由控制装置作为用于第二像素阵列中的每一像素和第二像素阵列中的每一邻近像素的视频输入数据的函数来控制。

作为第二像素阵列中的每一像素和与所选像素邻近的像素的函数来控制辅助调制器、而主调制器被作为像素的函数而控制相对于已知技术表现出显著改善。特别地，尤其是在当来自完整像素阵列的少数像素被表现为明亮、全开(full-on)或近全开水平(level)的情况下，存在显示图像的局部亮度的改善。相比之下，利用已知的设备，任何轻微的未对准将导致这些图像以降低的亮度表现明亮的点或像素。这可在诸如飞行模拟的某些应用中具有隐含的意义(implications)。并且，未对准可导致出现诸如颜色条纹效应和图像模糊的其它效应。由于对准必须实现的精度不再是工艺中的最关键因素，因此本发明还有利地有助于涉及制备投影仪装置的制造工艺。莫阿条纹是显著减少的另一可见伪像。

图像显示设备可以是其中主调制器和辅助调制器为透射空间光调制器的图像显示设备。作为替代方案，图像显示设备可以是其中主调制器和辅助调制器为反射空间光调制器的图像显示设备。

主调制器和辅助调制器可以是相同类型的空间调制器。作为替代方案，主调制器和辅助调制器可以是不同类型的空间调制器。

图像显示设备可包括用于调制第一波长的光的第一主调制器、用于调制第二波长的光的第二主调制器和用于调制第三波长的光的第三主调制器。

图像显示设备可以是其中主调制器或各主调制器被补偿以校正所得图像中的由辅助调制器的选择装置所引入的任何异常的图像显示设备。

光学装置可以是折射光学中继器。作为替代方案，光学装置可以是反射光学中继器。辅助调制器的第二像素阵列中的像素可以被控制为全开或全关(full-off)。

附图说明

现在仅通过例子并且参照附图来描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出可出现的、导致横向会聚误差的特定类型的未对准；

图2示出导致会聚误差的过放大型未对准；

图3示出导致会聚误差的欠放大型未对准；

图4示出由导致会聚误差的旋转未对准导致的未对准；

图5示出没有会聚误差的单个像素；

图6示出具有横向会聚误差的单个像素；

图7示出具有邻近像素的单个像素；

图8示出具有邻近像素的、具有横向会聚误差的单个像素；

图9示出具有第一和第二邻近像素的单个像素；

图10示出具有第一和第二邻近像素的、具有横向会聚误差的单个像素；

图11示出各具有会聚误差的多个像素；

图12示出各具有会聚误差的多个像素和邻近像素；

图13示意性地示出具有多于一个的用于调制光的调制器的已知设备；

图14示意性地示出具有一个或更多个用于调制光的调制器的本发明的用于调制光的设备；

图15示出辅助调制器并且示出哪些像素正在被控制；

图16示出辅助调制器的像素强度；

图17示出替代性的像素强度；

图18也示出替代性的像素强度；

图19示出具有会聚误差的像素的详细视图；

图20示意性地示出本发明的设备并且示出在具有一个主调制器的情况下的主调制器和辅助调制器的控制；以及

图21示意性地示出本发明的设备并且示出在具有多于一个的主调制器情况下的主调制器和辅助调制器的控制。

具体实施方式

图1示出具有当主调制器的图像被光学中继到辅助调制器时可出现的像素未对准的设备2的示意性输出。实线网格4示出阵列形式的辅助调制器的像素。虚线6示出已被光学中继到辅助调制器上的主调制器的像素阵列的图像。示出的误差是沿“x”和“y”方向两者的横向偏移。如果图像的会聚是精确的，那么虚线网格6会与实线网格4完全对准。

图2示出具有当主调制器的图像被光学中继到辅助调制器时可出现的像素未对准的设备8的示意性输出。实线网格10示出阵列形式的辅助调制器的像素。虚线12示出已被光学中继到辅助调制器上的主调制器的像素阵列的图像。示出的误差是放大误差。主调制器的图像比辅助调制器的大。如果图像的会聚是精确的，那么虚线网格12会与实线网格10完全对准。

图3示出具有当主调制器的图像被光学中继到辅助调制器时可出现的像素未对准的设备14的示意性输出。实线网格16示出阵列形式的辅助调制器的像素。虚线18示出已被光学中继到辅助调制器上的主调制器的像素阵列的图像。示出的误差是放大误差。主调制器的图像在这种情况下比辅助调制器的小。如果图像的会聚是精确的，那么虚线网格18会与实线网格16完全对准。

图4示出具有当主调制器的图像被光学中继到辅助调制器时可出现的像素未对准的设备20的示意性输出。实线网格22示出阵列形式的辅助调制器的像素。虚线24示出已被光学中继到辅助调制器上的主调制器的像素阵列的图像。示出的误差是旋转误差。主调制器的图像相对于辅助调制器被旋转。如果图像的会聚是精确的，那么虚线网格12会与实线网格10完全对准。

图5示出设备26的示意性输出，其中，处于“开”状态并且已被光学中继到辅助调制器上的来自主调制器的单个像素28的图像被正确成像并且与辅助调制器的像素阵列30对准。阴影区域与网格对准，使得阴影区域不重叠到任何的邻近像素上。

图6示出设备32的示意性输出，其中，处于“开”状态并且已被光学中继到辅助调制器上的来自主调制器的单个像素34的图像未与辅助调制器的像素阵列36正确地对准。虽然阴影区域的一部分与辅助调制器的等价像素对准，但是，存在与邻近像素重叠的区域。

图7示出设备38的示意性输出，其中，从主调制器被光学中继的像素40的正确对准的图像使得这个像素图像的边缘与辅助调制器的像素阵列42对准。图7示出主调制器的单个所选像素的当被成像到辅助调制器上时的位置。正确的对准意味着单个像素的图像完全覆盖辅助调制器上的等价像素。阴影区域44指示与等价于所指示的主调制器的单个像素40的辅助调制器中的像素直接邻近的辅助调制器上的像素。

图8示出设备46的示意性输出，其中，从主调制器被成像到辅助调制器像素阵列50上的单个像素48的图像已沿“x”和“y”方向两者以横向未对准而成像。可以看出，单个像素48未与辅助调制器中的等价像素对准，而是与其它像素重叠。辅助调制器的等价像素和最接近的邻近像素由阴影区域52示出。可以看出，单个像素48被阴影区域52完全重叠。如果被光学中继到辅助调制器上时的主调制器的图像的未对准沿“x”方向或“y”方向最大为一个像素的尺度，那么会是这种情况。

图9示出设备54的示意性输出，其中，从主调制器被光学中继的像素56的正确对准的图像使得这个像素图像的边缘与辅助调制器的像素阵列58对准。图9示出主调制器的单个所选像素的当被成像到辅助调制器上时的位置。正确的对准意味着单个像素的图像完全覆盖辅助调制器上的等价像素。阴影区域60指示这样的辅助调制器上的像素：其对于与被成像到辅助调制器上的主调制器的单个像素56等价的辅助调制器中的像素，是最接近的邻近像素和次最接近的邻近像素。在这种情况下，沿任一方向的两个像素的未对准仍意味着单个像素56的图像与阴影区域60重叠。显然，可以选择辅助调制器上的较大区域，以确保存在保证的重叠。所选的邻近像素可以被扩展到沿特定方向包含任意数量的邻近像素。

图10示出设备62的示意性输出，其中，从主调制器被成像到辅助调制器像素阵列66上的单个像素64的图像已沿“x”和“y”方向两者以横向未对准而成像。可以看出，单个像素64的图像未与辅助调制器中的等价像素对准，而是与其它像素重叠。该重叠被由阴影区域68示出的最接近的邻近像素和次最接近的邻近像素完全覆盖。如果主调制器和辅助调制器之间的未对准沿“x”方向或“y”方向最大为两个像素的尺度，那么会是这种情况。

如果未对准比两个像素的尺度大，那么可以向辅助调制器上的窗口或阴影区域添加次次最接近的(further next closest)邻近像素，以保证与从主调制器被成像到辅助调制器上的单个像素完全重叠。

图11示出设备70的示意性输出，其中，从主调制器被成像到辅助调制器上的像素由阴影区域72指示。从主调制器被光学中继到辅助调制器上的像素的图像未与辅助调制器阵列74上的等价像素对准。沿“x”方向和“y”方向两者示出横向未对准。

图12示出设备76的示意性输出，其中，从主调制器被成像到辅助调制器上的像素78由重阴影区域指示。辅助调制器的像素阵列80中的等价像素和最接近的邻近像素由阴影区域82指示。可以看出，在本例子中，所示出的最接近的邻近像素在所选像素的周围形成允许沿“x”或“y”方向的一个像素未对准的一个像素边界，并且当被成像到辅助调制器上时仍具有主调制器上的所选像素的完全重叠。

图13示出已知设备84，其中，光源86照射调制光的主调制器88，所述被调制的光经由中继光学装置90被中继到辅助调制器92，在所述辅助调制器92中，光在被投影透镜94投影到屏幕96上之前经受进一步的调制。屏幕可以是前投影屏幕或后投影屏幕。视频图像数据从视频输入98被供给到控制器100。控制器100控制主调制器88和辅助调制器92，使得主调制器88中的每一像素被作为对于该像素的视频输入数据98的函数来控制，并且，辅助调制器中的等价像素也被作为仅对于该像素的视频输入数据98的函数来控制。

所述布置的结果是，由主调制器调制的光必须非常精确地被光学中继到辅助调制器，以确保被光学中继到辅助调制器上时的主调制器的每一像素的图像准确地与辅助调制器的等价像素重叠。随着在这样的应用中所使用的微显示器的分辨率已增长，像素尺寸已减小，因此对于对准已变得更加苛求。对于包含液晶和数字微反射镜器件类型的显示器的所有类型的微显示器，情况就是如此。对于具有小的、约小于25微米的像素尺度的任何微显示器，同样如此。像素尺度现在通常小于8微米。

图14示出作为本发明的实施例的设备102。光源104照射主调制器106。主调制器106可以是透射或反射空间光调制器，或者诸如液晶或数字微反射镜器件的任何已知的空间光调制器。主调制器106被示为透射调制器。被主调制器106调制的光经由中继光学装置108被中继到辅助调制器110。已被辅助调制器调制的光然后经由投影透镜112被投影到屏幕114。屏幕114可以是前投影屏幕或后投影屏幕，并且可以是平的或弯曲的。视频输入数据116被输入到控制主调制器106的控制器装置118。主调制器106被作为视频数据输入的函数来控制。该函数可以是视频数据输入的乘积函数(multiplication function)。该乘积因子可以是1、大于1或小于1。该乘积还可以是视频数据输入的反函数(inverse function)。辅助调制器110被控制器120控制。控制器120从供给关于主调制器106的控制的信息的控制器118接收视频图像数据。控制器120作为向主调制器中的每一像素发送的图像数据以及向与该像素邻近的每一像素发送的图像数据的函数来控制辅助调制器110。邻近像素可包含最接近的邻近像素或者可包含次邻近像素，所述最接近的邻近像素是直接靠着正被应用函数的像素的那些像素，所述次邻近像素可沿所有方向包含几个像素。这在图7和图9中示出，并且，显然可以被扩展到超出示出的程度。控制器118和120形成用于控制主调制器106和辅助调制器110的控制装置。

可对于该实施例识别的最简单的例子是，如果主调制器以作为单位乘积函数的函数被驱动，而辅助调制器的等价像素和邻近像素被驱动到金开水平。如所提及的那样，主调制器和/或辅助调制器可以是诸如数字微反射镜器件的数字光调制器或任何其它的数字光调制器。数字微反射镜器件使用时间开关技术以调制光并产生灰度级。在其中主调制器和辅助调制器均为数字微反射镜器件的图像显示设备中，通常要求使等价的像素或像素组的定时同步。由于两个调制器的定时不要求准确地对准，因此上述的该例子克服了当主调制器是数字微反射镜器件并且辅助调制器也是数字微反射镜器件时可出现的问题。当数字调制器用作光的“门(gates)”并且要求同时打开两个“门”以使光通过时，会需要准确的对准。

虽然附图和文本示出从光源接收光的主调制器，但是，图像显示设备中的辅助调制器和主调制器的位置能被反转以使得辅助调制器从光源接收光也是可以的。通过控制装置应用于调制器的函数将是相同的。

如果单个像素具有意味着像素的仅50％的区域与辅助调制器的相应像素重叠的未对准，那么所公开的控制方案将显著增加被传送到屏幕用于观察的光。图14示出使用一个主调制器和辅助调制器的单色图像显示设备。如果在光路中插入色轮或者使用颜色连续光源，那么该布置还适用于彩色投影仪。

图15示出包含辅助调制器的像素阵列124的设备122。阴影区域126指示辅助调制器的九个像素。所述区域的中心像素是与从其取得视频图像数据的主调制器的像素等价的像素。

其它的八个像素指示基准像素的最接近的邻近像素。控制器作为视频图像数据的函数来驱动这九个像素。虚线128示出可从其示出像素强度的跨过(across)调制器的截面。

图16、图17和图18示出跨过由虚线示出的辅助调制器的像素的强度。

图16示出在8位设备中的被驱动到全驱动水平255的所有像素。对于辅助的该控制函数将基准像素和最接近的邻近像素驱动到全开的最大水平。基准像素是与从其取得视频图像数据的主调制器中的像素等价的辅助调制器中的像素。

图17示出替代性控制函数，其中，例如在8位设备中，作为与主调制器中的像素等价的像素的基准像素以全驱动水平255被驱动，并且，八个邻近的像素以小于最大驱动水平的水平被驱动。这示出中心处于最大驱动的“顶帽”型分布图(profile)。

图18示出另一控制函数，其中，基准像素以小于最大水平的水平被驱动，并且，邻近像素以更低的水平被驱动。这又是“顶帽”型分布图，但具有比最大255值小的峰值中心值。

可以使用其它的函数以控制基准像素和邻近像素。还可看出，邻近像素中的每一个本身是基准像素，并且，当显示全图像并且对于辅助调制器计算控制函数时，必须考虑这一点。当被应用于对于辅助调制器的任何像素具有影响的所有像素即基准像素和邻近像素时，控制函数将是函数的积。

图19示出辅助调制器上的3×3像素阵列的放大视图140和被成像到辅助调制器上时的主调制器的单个像素的图像。存在像素的横向未对准。正确的对准会示出阴影像素与3×3阵列的中心像素对准。所示出的辅助3×3阵列的中心像素144被作为主调制器中的相应像素(在这种情况下是阴影像素)和邻近的八个像素的函数来控制。在该例子中，这八个邻近像素具有主调制器中施加于它们的零视频水平。可以看出，阴影像素与中心像素144重叠的唯一部分是示出的区域146。区域148各与邻近像素重叠。如果使用其中邻近像素被驱动到全视频255水平的上述的控制函数，那么这将导致来自主调制器的光的更大部分到达屏幕。可以看出，由于在空间光调制器中的像素之间存在不调制光的小区域，因此不是所有的光都将通到屏幕。这典型地为调制器的总面积的约10％，但可以大于或小于10％。该控制方法将在许多图像中导致较大的光通过量，并且还去除由未对准和不会聚导致的一些伪像。在显示器中示出的黑色电平将维持在被降低很多的水平，因此维持这种显示器的改善的对比度。

可以使用更复杂的控制，以还改善动态范围，同时还克服由从主调制器到辅助调制器上的图像的未对准导致的伪像。

图20示意性示出本发明的具有主调制器和辅助调制器的设备160。详细示出了控制主调制器和辅助调制器的控制装置。可以包含附加的装置，以对任何颜色偏移、需要施加到所显示图像的伽马校正或可能要求的定时延迟进行校正。

在本实施例中为单色视频数据或使用已知的颜色连续技术的彩色图像数据的视频图像数据被输入到查找表(LUT)162，所述查找表(LUT)162可被用于对视频数据输入施加伽马校正。校正的视频图像数据被输出到过滤器(filter)控制装置164和时间延迟装置170。过滤器控制装置164对于视频图像数据应用这样的函数，所述函数是对于每一像素以及对于每一邻近像素的视频图像数据的函数。过滤器控制装置164使用帧存储装置176以访问(access)和获得邻近像素的像素数据。如果考虑最接近的邻近像素，那么所述函数是对于每一像素的视频输入和对于邻近的八个像素的视频输入的函数。过滤器控制164确定经由时间延迟装置166输出的对于辅助调制器的输出，所述时间延迟装置166使得能够实现主调制器和辅助调制器的正确的同步。当过滤器控制164向每一像素依赖于所述像素和邻近像素而应用函数时，可以看出，引入依赖于被考虑的邻近像素的数量的轻微延迟。由于被考虑的邻近像素中的每一个各又依赖于邻近像素，因此，对于特定像素的输出必须等待，直到至少下行的视频信息被过滤器控制装置接收。时间延迟装置170被用于延迟用于对辅助调制器的控制172的视频图像数据。来自时间延迟装置170的延迟的视频图像数据与来自168的用于每一像素的像素输出图像数据组合，以确定主调制器中的每一像素的驱动水平。LUT 174和178可被用于需要的任何伽马校正。

前面的实施例仅包含一个主调制器和辅助调制器。图像显示设备还可包含多于一个的用于调制来自光源的光的主调制器。第一主调制器调制红色光，第二主调制器调制绿色光，并且，第三主调制器调制蓝色光。调制的红色、绿色和蓝色光被光学地组合，并然后被辅助调制器调制。存在其中白色光被分成单独的颜色、经受调制并然后被重新组合以产生彩色图像的许多已知方法。在本发明中，重新组合的光被中继到辅助调制器，在所述辅助调制器处，它经受进一步的调制。所述一个或更多个的主调制器可以是反射或透射空间光调制器。辅助调制器也可以是反射或透射空间光调制器。所述一个或更多个的主调制器和辅助调制器可以是相同类型的空间光调制器，或者可以是不同类型的空间光调制器。

在具有红色主调制器、绿色主调制器和蓝色主调制器以及辅助调制器的已知的图像显示设备中，存在控制各个调制器以便将令人满意的图像投影到屏幕上的已知方法。但是，这些已知的方法不包含所公开的本发明，在所公开的本发明中，作为用于每一像素的视频输入数据的函数来控制主调制器，并且，作为用于每一像素和每一邻近像素的视频输入数据的函数来控制辅助调制器。

图21示意性地示出其中存在辅助调制器和多个主调制器的设备180。查找表(LUT)被用于对于视频数据输入执行信号操纵和数学函数。可以使用诸如在数字逻辑器件中实施的函数的替代性手段，但是，在本实施例中，对于它们的灵活性，LUT是优选的。

示意图示出典型地是红色、绿色和蓝色视频输入的第一、第二和第三视频输入。诸如青色、黄色和品红色的其它输入是已知的，并且，也可使用多于三个的视频输入和相应的主调制器。多个视频输入被用于形成被投影到屏幕上的最终彩色图像。诸如红外视频数据输入信道的其它视频输入也是已知的。

第一视频数据输入到可被用于调整存在于视频信号中的任何伽马的LUT 200。第一视频数据还被输入到也调整存在于视频信号中的任何伽马的LUT 202。使用分离的LUT使得能够实现设计灵活性，从而允许在希望的情况下在LUT 200和LUT 202中应用不同的函数。也可对于LUT 200和LUT 202中的每一个应用相同的函数。LUT 220和222对于第二视频数据输入同样地执行，LUT 240和242对于第三视频数据输入重复这一点。也可使用LUT 202、222和242以给第一、第二和第三视频数据输入应用校正函数。选择装置182被用于从第一、第二和第三视频数据输入选择主导信号。主导信号通常是具有最高的数值输入需求的信号，但是，可以使用替代性方案，所述替代性方案使用诸如视觉灵敏度或颜色偏好的其它准则以确定主导信号。主导信号被用于确定对于辅助调制器的驱动信号。控制装置184作为每一像素和邻近像素的函数向辅助调制器输出控制数据。控制装置184使用线存储(linestore)装置186，以访问和获得邻近像素的像素数据。时间延迟装置196位于控制装置184和辅助调制器之间。LUT 198也位于辅助调制器之前。如果要求的话，该LUT可被用于给对于辅助调制器的输出应用伽马校正。

控制装置184还向LUT 204、224和244输出。这些LUT确定必须对于主调制器中的每一个应用以补偿已通过控制装置184向辅助调制器应用的任何函数的补偿。

透射过去到达投影屏幕的光的量依赖于主调制器和辅助调制器两者。调制器对于透射光的效果是乘法效果(multiplicative effect)。因此，当辅助调制器被作为对于第一、第二和第三主调制器的主导信号的函数来驱动时，那么需要一些补偿以维持所显示图像的例如亮度和颜色方面的正确特性，并且对于可能已被引入的任何异常进行校正。通过使用位于从控制装置184到主调制器的输出中的另外的LUT实现这一点。

LUT 204、222和244分别被用于补偿对于第一、第二和第三主调制器的驱动信号。所述LUT给从控制装置184输出的驱动函数应用反函数。LUT 204给被馈送到乘法器装置206的驱动信号应用反函数。已经受了LUT 200所需要的任何伽马校正的视频输入数据还经由时间延迟装置210被馈送到乘法器装置206。需要时间延迟装置以补偿由必须从线存储装置186访问数据的控制装置184所导致的可能的延迟。乘法器装置206向另一LUT 208输出。如果需要的话，该LUT 208也用于对于视频数据输出的伽马校正。乘法器装置通过给对于主调制器的视频驱动信号应用反函数(其是被应用到对于辅助调制器的驱动的函数的反数(inverse))，来有效地补偿可由选择装置182和控制装置184引入的视频驱动信号中的任何变化。

控制装置还向LUT 224输出，所述LUT 224向驱动信号应用反函数，所述驱动信号又被输入到乘法器装置226。对于设备的第二视频数据输入经受在LUT 220处需要的任何的伽马校正，并且，如果需要的话，具有时间延迟装置230所施加的时间延迟，也是从而补偿由访问线存储186的控制装置所引入的任何延迟。乘法器装置226被用于将该视频数据输入乘以来自LUT 224的输出，这再次补偿由选择装置182和控制装置184所引入的任何变化。

控制装置还向LUT 244输出，所述LUT 244给驱动信号应用反函数，所述驱动信号又被输入到乘法器装置246。对于设备的第三视频数据输入经受在LUT 240处需要的任何的伽马校正，并且，如果需要的话，具有时间延迟装置250所施加的时间延迟，也是从而补偿由访问线存储186的控制装置引入的任何延迟。乘法器装置246被用于将该视频数据输入乘以来自LUT 244的输出，这再次补偿由选择装置182和控制装置184所引入的任何变化。

实施例示出，在具有多于一个的主调制器(在这种情况下为第一、第二和第三主调制器)的投影仪装置中，由于可以包含补偿装置以校正由给主调制器选择主导信号的选择装置186所引入的任何异常，因此，作为对于每一像素的视频输入的函数来控制主调制器并且作为对于每一像素和每一邻近像素的视频输入的函数来控制辅助调制器的方法仍能够提供令人满意的图像。

要理解，仅作为例子给出以上参照附图描述的本发明的实施例，并且，可以实现修改。

Claims

1.一种图像显示设备，包括投影仪装置、光源、至少一个用于调制光的主调制器、用于调制由所述主调制器调制的光的辅助调制器、用于将由所述主调制器调制的光中继到所述辅助调制器的光学装置、和用于控制所述主调制器和所述辅助调制器的控制装置，其特征在于：

所述主调制器包含第一像素阵列，并且所述辅助调制器包含第二像素阵列；

所述主调制器的第一像素阵列中的每一像素由所述控制装置作为用于第一像素阵列中的每一像素的视频输入数据的函数来控制；并且

所述辅助调制器的第二像素阵列中的每一像素由所述控制装置作为用于第二像素阵列中的每一等价像素和第二像素阵列中的每一邻近像素的视频输入数据的函数来控制。

2.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述主调制器和所述辅助调制器是透射空间光调制器。

3.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述主调制器和所述辅助调制器是反射空间光调制器。

4.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述主调制器和所述辅助调制器是相同类型的空间调制器。

5.根据权利要求1的图像显示设备，其中，所述主调制器和所述辅助调制器是不同类型的空间调制器。

6.根据前述权利要求中的任一项的图像显示设备，并包括用于调制第一波长的光的第一主调制器、用于调制第二波长的光的第二主调制器、和用于调制第三波长的光的第三主调制器。

7.根据前述权利要求中的任一项的图像显示设备，其中，所述主调制器或各主调制器被补偿，以校正所得图像中的由用于所述辅助调制器的选择装置所引入的任何异常。

8.根据前述权利要求中的任一项的图像显示设备，其中，所述光学装置是折射光学中继器。

9.根据权利要求1至7中的任一项的图像显示设备，其中，所述光学装置是反射光学中继器。

10.根据前述权利要求中的任一项的图像显示设备，其中，所述辅助调制器的第二像素阵列中的像素被控制为全开或全关。