CN1306221A - 使用单液晶显示板的显示装置 - Google Patents

Abstract

提供一个采用单个液晶显示(LCD)板的显示装置,该装置降低了因仅用单液晶装置而引起的亮度下降。因此,即使当使用单个LCD显示板或铁电液晶(FLC)显示板显示图像时,也能够通过四彩色转换算法补偿由于无色信号的相加而引起的亮度增加所造成的色饱和度的下降。因此,与现有技术相比,增加了屏幕亮度并且能够更确定地显示彩色。

Description

使用单液晶显示板的显示装置

本发明涉及一个显示装置，更具体地涉及使用单液晶显示板的显示装置，借助该显示装置将使用单液晶装置的亮度降低最小化。

数字系统中驱动的现有显示装置类型包括等离子显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)显示板、铁电液晶(FLC)显示板等。

FLC显示板具有的结构是，把铁电液晶夹层在形成于硅衬底上的光平面反射镜与玻璃之间，与现有的显示板比较，其具有宽视角和快响应速度。

按照与本发明相关现有技术的使用单LCD显示板的显示装置包括一个信号处理单元、一个定时控制单元、一个光引擎(engine)和一个屏幕。光引擎包括一个彩色开关、一个FLC板和一个光学系统，该光学系统具有一个光源、准直透镜、一个极化光束分解器和一个投射透镜。

信号处理单元接收R(红)、G(绿)和B(蓝)信号，控制接收信号的偏移、对比度和亮度，执行例如伽玛校正的信号处理，然后在逐场的基础上与垂直同步信号同步地产生R、G、B数据，以便在LCD显示板上显示R、G、B数据。

定时控制单元接收垂直同步信号和水平同步信号，并且产生用于控制该彩色开关的一个彩色切换控制信号。在光引擎中，从光源发射的光被分解成R、G、B光束。R、G、B光束被使用该彩色开关顺序地发送，发送的R、G、B光束由LCD显示板根据R、G、B数据发送或反射，然后通过光学系统把该光束显示在屏幕上。

为了使用单LCD显示板显示多个彩色，在现有技术中，R、G、B彩色对一个垂直周期时间共享，并且每一彩色被显示一个垂直周期的三分之一。如图2所示，R、G、B光束每一个的光量是1/3，并且R、G、B光束每一个的光的输出时间也是1/3，使得作为由每种光的输出时间输出的每一光量成分的取和的最大亮度是1/3。

当用三个LCD显示板分别显示R、G、B彩色时，与本发明相关的现有技术的最大亮度刚好该最大亮度的1/3。因此，由于亮度的降低而使屏幕显暗。

本技术的例子有：授予Gilmour等人的美国专利6,122,028，名称是：REFLECTIVE LIQUID CRYSTAL DEVICE WITH POLARIZING BEAM SPLITTER；授予Blankenbecler等人的美国专利6,104,446，名称是：COLOR SEPARATIONOPTICAL ALATE FOR USES WITH LCD PANELS；授予Deter的美国专利6,025,885，名称是：PROCESS FOR CLOLR TRANSFORMATION AND A COLOR VIDEO SYSTEM；授予Tanioka的美国专利5,929,843，名称是：IMAGE PROCESSING APPARTUS WHICHEXTRACTS WHITECOMPONENT DATA；授予Levis等人的美国专利5,894,991，名称是：LCD PROJECTION SYSTEM WITH POLARIZTION DOUBLER；授予Lee的美国专利5,781,265，名称是：NON-CHIRAL SMECTIC C LIQUID CRUSTAL DISPLAY；授予Iwamatsu的美国专利5,512,948，名称是：NEGATIVE-IMAGE SIGNALPROCESSING APPARATUS；授予Takashi等人的美国专利5,309,170，名称是：HALF-TONE REPRESENTATION SYSTEM AND CONTROLLING APPARATUS；授予Satake的美国专利4,574,636，名称是：APPARATUS FOR EXAMINING AN OBJECT BY USINGULTRASONIC BEAMS；授予Toshiyuki的日本专利10123477，名称是：LIQUISCRYSTAL PROJIECOR；授予Takayoshi的日本专利JP10023445，名称是：PICTUREDISPLAY DEVICE；授予Shosuke的日本专利8294138，名称是：LIQUID CRYSTALPROJIECOR；授予Hiroaki的欧洲专利0843487，名称是：PROJECTOR APPARATUS；授予Shnichi等人的日本专利9090402，名称是：PICTURE DISPLAY DEVICE；授予Miyashita的日本专利11006980，名称是：PROJECTOR APPARATUS；以及授予Tomoyoshi的日本专利8168039，名称是：PROJECTION DISPLAY SYSTEM ANDPROJIECITION POSITION ADJECTING METHOD。已经发现现有技术没有教导一种具有本发明的图像质量与亮度而使用单个液晶显示板的显示装置。

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种采用单个液晶显示(LCD)显示板的显示装置，虽然只是使用一个LCD显示板，但改进了亮度的降低情况，而达到使用三个LCD显示板时的亮度的一半。

本发明的另一目的是使得单铁电液晶显示板在亮度降低方面被改进而超过多个铁电液晶显示板。

本发明另一个目的是提供一种算法，用于把R/G/B信号变换为R/G/B/W(白)信号，实现改进的亮度。

本发明另一目的是通过把一个无色信号(achromatic color)添加到图像投射装置的一个输入的信号而增加亮度。

为了实现上述目的，本发明提供一个使用单LCD显示板的显示装置，该装置包括一个格式转换单元，用于接收对应于一个垂直周期的Ri、Gi、和Bi信号，并且使用一个显示板控制信号和预定的算术算法，以一个垂直周期的间隔产生已经补偿了在色饱和度方面的损失的信号Ro、Go、Bo和W(白)；和一个光引擎(engine)，在该显示幕板控制信号的控制下，根据来自格式转换单元的信号输出Ro、Go、Bo和W而用于把四个彩色信号顺序地输出到一个屏幕。

通过参照附图对最佳实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更为清楚：

图1是使用单个液晶显示(LCD)板的一种常规显示器装置的结构的方框图；

图2表示在通常的三色序列系统中的光量、光的时间和光的亮度；

图3是根据本发明使用单FLC板的显示装置结构的方框图；

图4表示根据本发明的四色序列系统中的光量、时间与亮度；

图5是图3光引擎的第一实施例的详细的结构示意图；

图6是图3光引擎的第二实施例的详细的结构示意图；

图7是说明应用于本发明的变换三色为四色的一种算法；和

图8表示用于说明根据本发明的四色转换算法的色矢量图。

如图1所示，根据与本发明相关的现有技术的使用单显示板的显示装置包括信号处理单元101、定时控制单元102、光引擎103和屏幕104。其中，光引擎103包括彩色开关108、LCD显示板106和光学系统110，该光学系统具110有一个光源、准直透镜、一个极化光束分解器和一个投射透镜。

信号处理单元101接收R、G和B信号，控制接收信号的偏移、对比度和亮度，执行例如伽玛校正的信号处理，然后在逐场的基础上与垂直同步信号同步地产生R、G、B数据，以便在LCD显示板上显示R、G、B数据。

定时控制单元102接收垂直同步信号水平同步信号，并且产生用于控制该彩色开关108的一个彩色切换控制信号。

在光引擎103中，从光源发射的光被分解成R、G、B光束，该R、G、B光束被使用彩色开关108顺序地发送，发送的R、G、B光束由LCD显示板根据R、G、B数据发送或反射，然后通过光学系统把该光束显示在屏幕104上。

为了利用单LCD显示板显示各个彩色，在现有技术中的R/G/B彩色对一个垂直周期时间共享，并且每一彩色被显示一个垂直周期的三分之一。如图2所示，R、G、B光束的每一个的光量是1/3，并且R、G、B光束每一个的光的输出时间也是1/3，使得作为由每一种光的输出时间输出的每一光量成分的取和的最大亮度是1/3。

也就是说，当用三个LCD显示板分别显示R、G、B彩色时，与本发明相关现有技术的最大亮度差不多是该最大亮度的1/3。因此，由于亮度的降低而屏幕显暗。

如图3所示，根据本发明使用单液晶显示板的显示装置包括信号处理单元301、定时控制单元302、格式转换单元303、光引擎304和屏幕305。光引擎304是由单个LCD显示板构成的。

为了更具体地说明，如图5所示，光引擎304的第一实施例包括光源501、准直透镜502、彩色切换单元503、液晶显示(LCD)板504和投射透镜505。

如图6所示，光引擎304的第二实施例包括光源601、准直透镜(collimaling lens)602、彩色切换单元603、极化光束分解器604、铁电液晶(FLC)显示板605以及投射透镜606。

信号处理单元301接收R、G、B信号，控制补偿，对比度和亮度，执行例如伽玛校正的信号处理并且输出对应于3色序列显示系统的Ri/Gi/Bi信号。

定时控制单元302接收垂直同步信号(V_Sync)和水平同步信号(H_Sync)，并且产生用于控制该彩色开关的一个彩色切换控制信号。

格式转换单元303使用四彩色定序转换算法把接收的Ri/Gi/Bi信号变换成Ro/Go/Bo/W信号。

如图4所示，通过基于Ro/Go/Bo/W四色序列算法的图像显示方法获得的最大亮度值是用于四个光束Ro、Go、Bo和W的时间产出的光量的取和，因此能够在方程式1中计算：

Yma×l=(1/3×1/4)+(1/3×1/4)+(1/3×1/4)+(1×1/4)=1/2…(1)

同时，在基于图2所示的常规R/G/B3色序列算法的图像显示方法中的最大亮度(Yma×2)是由用于R、G、B的时间光量产出的总和，使得能够如在方程式2中计算：

Yma×2=(1/3×1/3)+(1/3×1/3)+(1/3×1/3)=1/3…(2)

从方程式1和2中可以看到，通过基于根据本发明的Ro/Go/Bo/W的4色序列算法的图像显示方法获得的最大亮度(Yma×1)比基于常规R/G/B三色序列显示系统的图像显示方法获得50％的最大亮度改进。

但是，不改变已收Ri/Gi/Bi信号、只将一个无色信号W对Ri/Gi/Bi简单相加提高了光亮度，但是这种彩色是被转换为无色彩光，从而降低了彩色的饱和度。

由于这种无色信号W的相加引起输出色在无色彩光W矢量方向的转换被Ro/Go/Bo/W四色序列转换算法所避免，该转换算法在格式转换单元303中执行，现参考图7描述。

当在步骤701接收Ri、Gi和Bi信号时，通过方程式3或4在步骤702中计算确定的亮度增量的一个IncY值：

IncY=MIN(Ri,Gi,Bi)          …(3)

IncY=MEAN(Ri,Gi,Bi)         …(4)

即，IncY值能够是在值Ri、Gi和Bi中选择的最小值或Ri、Gi和Bi的平均值。

随后在步骤703中，vector_R、vector_G和vector_B的值如图所示以方程式5、6和7计算： $\mathrm{vector}\_R=\mathrm{IncY}*\mathrm{sel}*(\mathrm{Ri}/\sqrt{\mathrm{Ri}*\mathrm{Ri}+\mathrm{Gi}*\mathrm{Gi}+\mathrm{Bi}*\mathrm{Bi}})---\left(5\right)$ $\mathrm{vector}\_G=\mathrm{IncY}*\mathrm{sel}*(\mathrm{Gi}/\sqrt{\mathrm{Ri}*\mathrm{Ri}+\mathrm{Gi}*\mathrm{Gi}+\mathrm{Bi}*\mathrm{Bi}})---\left(6\right)$ $\mathrm{vector}\_B=\mathrm{IncY}*\mathrm{sel}*(\mathrm{Bi}/\sqrt{\mathrm{Ri}*\mathrm{Ri}+\mathrm{Gi}*\mathrm{Gi}+\mathrm{Bi}*\mathrm{Bi}})---\left(7\right)$

其中sel表示一个定标常数，它能够被实验地获得并且取决于系统的特性。当sel太大时，系统可能无法表示vector_R、vector_G和vector_B的值，并且当sel太小时，由于小亮度补偿的产生亮度改善效果可被减小。因此，实际上实验确定的最佳sel值在1≤sel≤ 之内。

在步骤704中，在vector_R、vector_G和vector_B值中的最小值被选择为无色信号W的值，用于四色序列显示系统中。

通过这种处理中，将要相加无色信号W，以便获得亮度的提高。

在步骤705中，由于这种无色信号的相加引起的在该无色信号矢量方向中的一个输入彩色的过渡由如方程式8、9和10所示的操作进行补偿。

Rv=Ri+vector_R    …(8)

Gv=Gi+vector_G    …(9)

Bv=Bi+vector_B    …(10)

步骤706和707中，在该无色信号矢量方向中的过渡已经补偿的Ro、Go和Bo被方程式11、12和13所示，并且输出：

Ro=Rv-W    …(11)

Go=Gv-W    …(12)

Bo=Bv-W    …(13)

根据上述算法，如方程式8、9、10所示，由于无色信号W的相加并且由于vector_R、vector_G和vector_13分别相加到输入的信号Ri、Gi和Bi，使得亮度增加。而且，如方程式11、12和13所示，通过从值Rv、Gv和Bv的每一个减去一个相加的无色信号W的值，在无色信号矢量方向中的输入色的过渡被补偿，使得该输入彩色从无色信号矢量方向偏离。

即，如图8所示，现只考虑R和G矢量描述Ro/Go/Bo/W四彩色转换算法，为了说明方便起见排除了B vector的描述。

首先，当输入彩色信号C1的矢量相对一个无色的彩色在R矢量方向上倾斜时，一个计算的无色信号W对C1矢量的相加可以引起该输入彩色信号C1朝着该无色信号的过渡。但是，当通过减去W计算一个矢量时，这与从输入彩色信号C1乘以一个定标常数的R vector和G vector相同，输入彩色信号C1可被在R vector方向上移动(由在右边的箭头指示)。因此，最终输出合成矢量具有与原矢量C1几乎相同的相位。

即使当根据上面描述的本发明的方法使用一种算法计算输入彩色信号C2时，该输入彩色信号C2在G vector方向上移动(由在左边的箭头指示)。因此，如果画出包括W的一个最终合成矢量，则其具有与C2矢量几乎相同的相位。

现参照图5和6描述由四色转换算法把从格式转换单元303输出的Ro/Go/Bo/W数据加到光引擎304并在屏幕305上显示Ro/Go/Bo/W数据的操作。

在根据图5所示第一实施例的光引擎中，光源501包括用于产生光的灯和用于反射从灯发射的光的反光镜，以便引导光并且辐射光。

准直透镜502把来自光源501的辐射光聚焦成平行光或会聚光。

彩色切换装置503是由一个LCD光开关(shutter)或一个彩色转盘形成，从准直透镜502接收光，并且在从定时控制单元302收到的一个彩色切换控制信号的控制下，在一个垂直周期期间以一个垂直周期的四分之一的间隔顺序地切换并且输出四种颜色R、G、B、W。即，在第一个1/4垂直周期中，只发送已收光中的彩色R波长的光，而其余波长的光被阻断。在下一个1/4垂直周期中，只发送已收光中的彩色G波长的光，而其余波长的光被阻断。然后，在其余两个1/4垂直周期顺序地切换并发送彩色B和W彩色波长的光。

LCD显示板504安装在从彩色开关单元503输出的光的路径上，并且在时钟和显示板控制信号的控制下，根据由格式转换单元303加到组成矩阵的每一单元的数据行的Ro/Go/Bo/W的数据值而发送入射光。

投射透镜505放大由LCD显示板504发送的光并且向屏幕506投射该发送光。

参照图6将描述光引擎的第二实施例的操作。光引擎304的第一实施例使用能透射的LCD显示板，但是第二实施例使用反射的铁电液晶(FLC)显示板。透射的LCD显示板通过发射对应于输入到透射LCD显示板的数据行的数据值的入射光显示图像，而反射FLC显示板则通过反射对应于输入到反射FLC显示板的数据行的数据值的入射光显示图像。

在根据第二实施例的光引擎中，光源601包括用于产生光的灯和用于反射从灯发射的光的反光镜，以便引导光并且辐射光。准直透镜602把来自光源601的辐射光聚焦成平行光或会聚光。

彩色切换装置603是由一个LCD光开关(shutter)或一个彩色转盘形成，从准直透镜602接收光，并且在从定时控制单元302收到的一个彩色切换控制信号的控制下，在一个垂直周期期间以一个垂直周期的四分之一的间隔顺序地切换并且输出四种颜色R、G、B、W。即，在第一个1/4垂直周期中，只发送已收光中的彩色R波长的光，而其余波长的光被阻断。在下一个1/4垂直周期中，只发送已收光中的彩色G波长的光，而其余波长的光被阻断。然后，在其余两个1/4垂直周期过程中，顺序地切换并发送彩色B和W彩色波长的光。

极化光束分解器604反射从彩色切换单元603接收的光中的S光波，并且把该S光波引导向FLC显示板605，并且发送一个P光波。

根据时钟和显示板控制信号，FLC显示板605反射对应于由格式转换单元303施加到形成为一个矩阵的每一单元的数据行的Ro/Go/Bo/W数据值的入射光，从而显示每一象素的图像。

然后，极化光束分解器604发送由FLC显示板605反射光波中的P光波，并把发送的P光波光引导到投射透镜606，并且反射一个S光波。该投射透镜606放大从极化光束分解器604收到的光，并且朝屏幕607的方向投射这个光。

通过这种操作，由使用单个LCD或FLC显示板的四彩色按序显示系统显示的总亮度被增加，并且能够避免由于一种无色信号的相加而产生的色饱和度的下降。

为了说明的方便起见，上面描述的光引擎已经简化。但是，对于光引擎设计技术中的普通技术人员而言，光引擎显然能还包括玻璃偏光器、各种光开关、立体镜等，以便提高图像的品质，例如提高对比度，并且准直透镜的位置也能改变。

根据如上所述的本发明，即使当使用单透射LCD显示板或反射FLC显示板显示图像时，也能够通过四彩色转换算法补偿由于无色信号的相加而引起的亮度增加的色饱和度的下降。因此，与现有技术相比，增加了屏幕亮度并且能够更确定地显示彩色。

Claims (47)

1．一种方法，包括以下步骤：

在一个图像处理装置中接收多个彩色数据信号，所述彩色数据信号的每一个有不同的光谱成份，当组合所述多个彩色数据信号时形成一个彩色视频图像；

确定彩色信号数据信号每一个的矢量值；

在每一所述矢量值中确定一个初始最小值；

设置一个无色信号的第一值使具有在每个所述矢量值中的初始最小值；

通过对每一所述彩色数据信号与所述彩色数据每一个的所述矢量值取和，确定各彩色数据信号的每个的补偿值；并且

根据彩色数据信号和无色的信号，通过从各彩色数据信号每一个的所述补偿值中减去所述第一值，确定用于一个图像显示的输出彩色成份。

2．按照权利要求1的方法，彩色数据信号包括一个红信号、蓝信号和绿信号。

3．按照权利要求1的方法，还包括发射所述输出颜色成份，以便通过单液晶显示板将图像投射在屏幕上的步骤。

4．按照权利要求1的方法，包括发射所述输出颜色成份，以便通过单个铁电液晶显示板将图像投射在屏幕上的步骤。

5．按照权利要求1的方法，还包括确定各彩色数据信号的每一个中的一个亮度值的步骤。

6．按照权利要求5的方法，其中所述确定补偿值的步骤包括亮度值、定标常数和第二值的乘积，所述第二值是各彩色数据信号之一与每个彩色数据信号的平方取和的平方根的商。

7．按照权利要求6的方法，其中所述定标常数是根据图像处理装置的特性设置的。

8．按照权利要求6的方法，其中所述定标常数具有大致在1和3的平方根之间的一个值。

9．按照权利要求5的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在各彩色数据信号每个中的最小值。

10．按照权利要求5的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在各彩色数据信号每个中的平均值。

11．按照权利要求3的方法，彩色数据信号包括红信号、蓝信号和绿信号。

12．权利要求4的方法，其中所述确定补偿值的步骤包括亮度值、定标常数和第二值的乘积，所述第二值是各彩色数据信号之一与每个彩色数据信号平方取和的平方根的商。

13．按照权利要求1的方法，多个彩色数据信号被分配在单个数据信号所包括的时间上。

14．按照权利要求1的方法，还包括输出具有分配在单个数据信号所包括的时间上的无色信号的输出彩色成分的步骤，所述数字信号由一个光引擎使用以便在屏幕上投影图像。

15．按照权利要求1的方法，所述光引擎至少包括液晶显示板或铁电液晶显示板。

16．一种装置，包括：

信号处理单元，该单元接收红信号、绿信号和蓝信号，并以同步地产生红信号、绿信号和蓝信号，当组合红信号、绿信号和蓝信号时形成图像；

定时控制单元，该单元接收垂直和水平同步信号，并且产生用于控制彩色开关的彩色开关控制信号；

格式转换单元，该单元将产生的红、绿和蓝信号转换成为红信号、绿信号、蓝信号和无色信号；和

光引擎，以来自所述格式转换单元的红信号、绿信号、蓝信号和无色信号投影图像。

17．按照权利要求16的装置，所述格式转换单元确定在红信号、绿信号和蓝信号每个中的亮度值，所述格式转换单元确定红信号、绿信号和蓝信号每个的矢量值，所述格式转换单元确定在每个所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元设置一个无色信号的第一值具有在所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元通过对红信号、绿信号或蓝信号之一与所述矢量值分别之一取和而确定用于红信号、绿信号和蓝信号每个的补偿值，所述格式转换单元通过从用于红信号、绿信号和蓝信号的每个的所述补偿值减去所述第一值确定输出彩色成份。

18．按照权利要求16的装置，所述光引擎具有单液晶显示板，所述液晶显示板通过发送对应于红信号、绿信号、蓝信号和无色信号的入射光而显示图像。

19．按照权利要求18的装置，所述格式转换单元确定在红信号、绿信号和蓝信号每个中的亮度值，所述格式转换单元确定红信号、绿信号和蓝信号每个的矢量值，所述格式转换单元确定在每个所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元设置一个无色信号的第一值具有在所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元通过对红信号、绿信号或蓝信号之一与所述矢量值分别之一取和而确定用于红信号、绿信号和蓝信号每个的补偿值，所述格式转换单元通过从用于该红信号、绿信号和蓝信号的每个的所述补偿值减去所述第一值而确定输出彩色成份。

20．按照权利要求12的装置，所述光引擎具有单个反射型铁电液晶显示板，所述铁电液晶显示板通过反射对应于输入到该反射型铁电液晶显示板的数据行的一个数据值的入射光而显示图像。

21．按照权利要求20的装置，所述格式转换单元确定在红信号、绿信号和蓝信号每个中的亮度值，所述格式转换单元确定红信号、绿信号和蓝信号每个的矢量值，所述格式转换单元确定在每个所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元设置一个无色信号的第一值具有在所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元通过对红信号、绿信号或蓝信号之一与所述矢量值分别之一取和而确定用于红信号、绿信号和蓝信号每个的补偿值，所述格式转换单元通过从用于该红信号、绿信号和蓝信号的每个的所述补偿值减去所述第一值而确定输出彩色成份。

22．按照权利要求16的装置，所述光引擎包括：

产生光的光源和反射从光源发射的光以便引导和辐射该光的反射镜；

一个准直透镜，把来自光源的辐射光会聚成平行光；

一个彩色切换单元，接收来自所述准直透镜的平行光，并且根据从所述定时控制单元收到的彩色切换控制信号以在垂直周期中的确定时段的间隔顺序地切换并且输出该红光、绿光、蓝光和白光；和

一个铁电液晶显示板，根据所述格式转换单元所加的红信号、绿信号、蓝信号和无色信号，反射来自所述彩色切换单元的入射光，该反射的入射光形成图像。

23．权利要求22的装置，所述格式转换单元确定在红信号、绿信号和蓝信号每个中的亮度值，所述格式转换单元确定红信号、绿信号和蓝信号每个的矢量值，所述格式转换单元确定在每个所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元设置一个无色信号的第一值具有在所述矢量值中的初始最小值，所述格式转换单元通过对红信号、绿信号或蓝信号之一与所述矢量值分别之一取和而确定用于红信号、绿信号和蓝信号每个的一个补偿值，所述格式转换单元通过从用于所述红信号、绿信号和蓝信号的每个的所述补偿值减去所述第一值而确定输出彩色成份。

24．按照权利要求16的装置，所述光引擎包括：

产生光的光源和反射从光源发射的光以便引导和辐射该光的反射镜；

一个准直透镜，把来自光源的辐射光会聚成平行光；

一个彩色切换单元，接收来自所述准直透镜的平行光，并且根据从所述定时控制单元收到的一个彩色切换控制信号以在垂直周期中的一个确定时段的间隔顺序地切换并且输出该红光、绿光、蓝光和白光；和

液晶显示板，根据由说格式转换单元所加的红信号、绿信号、蓝信号和无色信号，发送来自所述彩色切换单元的入射光，该反射的入射光形成图像。

25．权利要求16的装置，由所述格式转换单元所转换的该红信号、绿信号、蓝信号和无色信号在时间上划分成发送到所述光引擎的单个数字信号，以便在屏幕上显示图像。

26．一种方法，包括以下步骤：

在图像处理装置中接收红信号、绿信号、和蓝信号；

确定在红信号、绿信号和蓝信号中的每个的亮度值；

确定在红信号、绿信号和蓝信号中的每个的矢量值；

在每个所述矢量值中确定初始最小值；

设置无色信号的第一值具有在所述矢量值中的初始最小值；

通过对红信号、绿信号或蓝信号之一与所述矢量值分别之一的取和确定用于红信号、绿信号和蓝信号每个的补偿值；和

通过从红信号、绿信号和蓝信号每个的补偿值减去所述第一值确定输出彩色成份，根据红信号、绿信号和蓝信号和无色的信号显示图像。

27．按照权利要求26的方法，还包括步骤：发送具有无色信号的所述输出彩色成份，以便通过单液晶显示板在屏幕上显示图像。

28．按照权利要求27的方法，其中所述确定补偿值的步骤包括所述亮度值、定标常数和第二值的乘积，所述第二值是所述红信号、绿信号或蓝信号之一与红信号、绿信号和蓝信号的平方取和的平方根的商。

29．按照权利要求28的方法，其中所述定标常数是根据该图像处理装置的特性设置的。

30．按照权利要求29的方法，其中所述定标常数具有大致在1和3的平方根之间的值。

31．按照权利要求30的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在所述红信号、绿信号和蓝信号中的最小值。

32．按照权利要求31的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在所述红信号、绿信号和蓝信号中的平均值。

33．按照权利要求26的方法，还包括步骤：发射所述输出颜色成份，以便通过单个铁电液晶显示板把图像投射在屏幕上。

34．按照权利要求35的方法，其中所述确定补偿值的步骤包括所述亮度值、定标常数和第二值的乘积，所述第二值是所述红信号、绿信号或蓝信号之一与红信号、绿信号和蓝信号的平方取和的平方根的商。

35．按照权利要求34的方法，其中所述定标常数是根据图像处理装置的特性设置的。

36．按照权利要求34的方法，其中所述定标常数具有大致在1和3的平方根之间的值。

37．按照权利要求35的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在所述红、绿和蓝信号每个中的最小值。

38．按照权利要求35的方法，其中确定亮度值的步骤包括计算在所述红、绿和蓝信号每个中的平均值。

39．一种使用单液晶显示板的显示装置，该显示装置包括；

一个格式转换单元，用于接收对应于一个垂直周期的Ri、Gi、和Bi信号，并使用显示板控制信号和预定的算术算法，以一个垂直周期的间隔产生已经补偿了在色饱和度方面的损失的信号Ro、Go、Bo和W；和

一个光引擎，在显示板控制信号的控制下，根据来自格式转换单元的信号输出Ro、Go、Bo和W，用于把四个彩色信号顺序地输出到屏幕。

40．按照权利要求39的使用单液晶显示板的显示装置，该光引擎包括：

产生并投影光的光源；

准直透镜，把由光源投影的光会聚成平行光或会聚光；

彩色切换单元，从准直透镜接收光并且在一个垂直周期期间顺序地切换并输出信号R、G、B和W；

液晶显示板，在显示板控制信号的控制下从彩色切换单元接收光，并且根据加到形成为一个矩阵的每一单元的数据行的信号Ro、Go、Bo和W发送该入射光，以便显示图像；和

投射透镜，放大由LCD液晶显示板发送的光并且向屏幕投射该放大的光。

41．按照权利要求39的使用单液晶显示板的显示装置，该光引擎包括：

产生并投影光的光源；

准直透镜，把由光源投影的光会聚成平行光或会聚光；

彩色切换单元，从准直透镜接收光并且在一个垂直周期期间顺序地切换并输出信号R、G、B和W；

极化光束分解器，发送从彩色切换单元收到的光或反射该光，以便根据该光的极化而改变该入射光的传播方向；

铁电液晶显示板，安装在由极化光束分解器发送或反射的灯的路径上，在显示板控制信号的控制下，用于根据加到形成为一个矩阵的每个单元的数据行的信号Ro、Go、Bo和W而反射入射到该彩色切换单元的光，以便显示图像；和

投射透镜，放大由铁电液晶显示板反射并经过该极化光束分解器的光，并且向屏幕投射该放大的光。

42．按照权利要求39的使用单液晶显示板的显示装置，预定算术算法包括：

获得对应于在接收信号Ri、Gi和Bi中最小值的一个值IncY；

从该接收信号计算Ri、Gi和Bi单元矢量成份，并且由值IncY和预定标度值的乘积倍乘Ri、Gi和Bi单元矢量成份的每个，以便获得vector_R值、vector_G值和vector_B值；

确定在vector_R值、vector_G和vector_B值中的最小值，作为该无色信号(W)信号的幅值；和

把vector_R值、vector_G和vector_B值分别加到接收信号Ri、Gi和Bi，并且从vector_R值、vector_G和vector_B值的每一个减去该无色信号信号的幅值，以便产生信号Ro、Go、Bo和W。

43．权利要求42的使用单个液晶显示板的显示装置，该预定标度值被设置在1到3的平方根之内。

44．权利要求39的使用单个液晶显示板的显示装置，该预定算术算法包括：

获得对应于在接收信号Ri、Gi和Bi中平均值的一个值IncY；

从该接收信号计算Ri、Gi和Bi单元矢量成份，并且由值IncY和一个预定标度值的乘积倍乘Ri、Gi和Bi单元矢量成份的每一个，以便获得矢量_R值、矢量_G值和矢量_B值；

确定在vector_R值、vector_G和vector_B中值中的最小值，作为该无色信号(W)信号的幅值；和

把vector_R值、vector_G和vector_B值分别加到接收信号Ri、Gi和Bi，并且从vector_R值、vector_G和vector_B值的每一个减去该无色信号信号的幅值，以便产生信号Ro、Go、Bo和W。

45．按照权利要求44的使用单个液晶显示板的显示装置，该预定标度值被设置在大致为1到3的平方根之内。

46．按照权利要求40的使用单个液晶显示板的显示装置，彩色切换单元在一个垂直周期期间以垂直周期的四分之一间隔均等地切换并输出信号R、G、B和W的每一个。

47．按照权利要求41的使用单个液晶显示板的显示装置，彩色切换单元在一个垂直周期期间以垂直周期的四分之一间隔均等地切换并输出信号R、G、B和W的每一个。

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