[發明專利]用于空間光調制顯示系統中圖像處理的設備和方法

有效

• 申請號: 200580050064.1
• 申請日: 2005-06-08
• 公開（公告）號: CN101194301A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 馬克·弗朗西斯·魯姆雷希;喬爾·埃默森·斯塔布斯
• 申請（專利權）人: 湯姆遜許可公司
• 主分類號: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34;G09G3/00;H04N5/57;H04N5/74
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲

技術領域

本發明一般涉及用于顯示系統中圖像處理的設備和方法，并且尤其涉及用于處理空間光調制顯示系統中圖像數據的設備和方法。

背景技術

空間光調制(SLM)系統包括數字光處理^TM(DLP^TM)系統。DMD和DLP^TM是德州(Texas)儀器公司的商標。SLM技術的最近發展依賴于提供菱形像素而非方形像素的SLM元件。SLM系統的處理技術包括所謂的“平滑像素”處理技術。根據平滑像素技術，通過把第一組像素和第二組像素組合起來形成顯示圖像。第二組像素相對第一組像素有一位移。組合的第一組和第二組像素形成顯示圖像。

在一個示例SLM系統中，SLM元件陣列為待顯示的每一輸入圖像或幀都提供第一和第二像素組。來自第一和第二像素組的組合像素提供比陣列中SLM元件數更多的顯示像素。

然而，該技術有相關聯的缺陷。在顯示圖像中，第一組像素有效地重疊第二組像素。結果，重疊像素區中的光是每個重疊像素的光的組合。這有時導致比預期圖像區更亮或更暗。為著手解決該問題，共同發明人Rumreich在2005年3月22日提交的共同轉讓的另案待審申請號PCT/US2005/09621描述了一種創新的濾波器和方法，以對抗重疊像素亮度的效應。已發現申請人的創新的濾波器可改善平滑像素型顯示系統所提供的圖像。

利用像素亮度濾波技術，像素亮度處理期間的任何像素亮度變化或施加于像素的增益，都可能造成所得像素強度超過顯示器能夠顯示的最大值。在那種情況下，典型地例如通過限幅器電路將超過最大值的值剪切為最大值。將像素輸出強度剪切為該最大值產生了假輪廓和其它人工產物，因為某些強度信息丟失了。因此，需要允許像素亮度處理以增強圖像質量、同時使剪切減到最少的電路和方法。

發明內容

本發明實施例提供一種用于對要提供給動態范圍限幅器的視頻信號進行調峰、以便在顯示器上顯示圖像的電路。該電路包括調峰濾波器，該調峰濾波器包括被配置成接收視頻信號的濾波器輸入。第一濾波器輸出為視頻信號提供調峰信號。第二濾波器輸出基于該調峰信號來提供經過調峰的視頻信號。該電路進一步包括壓制(throttle)電路，該壓制電路包括連接到第二濾波器輸出的壓制輸入。壓制輸出基于經過調峰的視頻信號來提供壓制信號。縮放器連接在第一濾波器輸出和動態范圍限幅器之間。縮放器進一步連接到壓制輸出。縮放器基于壓制信號來調節調峰信號。因此，基于動態范圍限幅器的動態范圍界限，以及被顯示圖像的一部分的輸入信號的亮度變化，對視頻信號自適應地應用調峰。

附圖說明

以下將參考附圖更詳細描述本發明實施例，其中：

圖1是示出包括適于實施本發明各實施例的包括空間光調制(SLM)元件陣列的顯示系統的框圖。

圖2是更詳細示出圖1所示顯示系統的電子學子系統的框圖。

圖3是示出根據本發明實施例的、包括像素濾波器的SLM系統的框圖。

圖4是示出接收的像素數據和調節后的像素數據之間關系的圖。

圖4A是示出根據本發明實施例的調節后像素數據的第一像素組的圖。

圖4B是示出根據本發明實施例的調節后像素數據的第二像素組的圖。

圖4C是示出包括圖4A和4B所示第一和第二像素組的像素矩陣的圖。

圖5是根據本發明實施例的像素濾波器的框圖。

圖6示出了根據本發明實施例的、適用于圖5的像素數據濾波器中的示例查找表。

圖7是圖5所示像素數據處理器的實施例的詳細框圖。

圖8是根據本發明實施例的壓制電路的框圖。

圖9是示出圖8所示壓制電路的更多細節的框圖。

具體實施方式

空間光調制(SLM)器件在許多成像應用如視頻圖像投影和打印中的使用日益增多。典型空間光調制器包括諸如液晶器件(LCD)和數字微鏡器件(DMD^TM)的器件。典型空間光調制器包括二維調制器元件陣列，該二維調制器元件陣列對入射光操作，以便在顯示面上形成二維圖像。基于LCD的器件使用光偏振特性，以便調制陣列中的每個光元件。基于DMD^TM的器件使用微小微鏡陣列來調制單個光元件。空間光調制器陣列中的每個元件都響應對應的驅動電壓電平而展示出可變光強。在本發明一個實施例中，SLM陣列中的每個元件都對應于顯示圖像的至少一個像素。