DE69629244T2

DE69629244T2 - Verbesserungen an Bildanzeigesystemen

Info

Publication number: DE69629244T2
Application number: DE69629244T
Authority: DE
Inventors: Richard C. Meyer; Gerhard P. Deffner; Austin L. Huang; Joseph K. Masters
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-05-24
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2016-05-25
Also published as: DE69629244D1; EP0744642A3; EP0744642A2; JP4079466B2; US5668572A; JPH09127436A; EP0744642B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Bildanzeigesysteme und insbesondere auf solche digitale Bildanzeigesysteme, die ein Farbrad verwenden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bildanzeigesysteme, die auf räumlichen Lichtmodulatoren basieren, sind eine Alternative zu Bildanzeigesystemen, die auf Katodenstrahlröhren basieren. Räumliche Lichtmodulationssystemel liefern eine hohe Auflösung, ohne die Größe von Katodenstrahlröhren-Systemen zu besitzen.
Digitale Mikrospiegelvorrichtungen sind ein Typ von räumlichen Lichtmodulatoren, der entweder für Direktsichtschirme oder für Projektionsschirme verwendet werden könnte. Eine digitale Mikrospiegelvorrichtung umfaßt eine Anordnung von mehreren hundert oder mehreren tausend winzigen kippbaren Spiegeln, wovon jeder Licht für ein Element eines Bildes liefert. Um den Spiegeln das Kippen zu ermöglichen, ist jeder Spiegel an einem oder an mehreren Drehgelenken befestigt, die an Trägervorrichtungen angebracht sind, wobei sie durch einen Luftspalt beabstandet über der darunter liegenden Steuerschaltung angeordnet sind. Die Steuerschaltung sorgt für elektrostatische Kräfte, die ein selektives Kippen jedes Spiegels bewirken. Bilddaten, die für Anzeigen verwendet werden sollen, werden in Speicherzellen der digitalen Mikrospiegelvorrichtung geladen und diesen Daten entsprechend werden Spiegel gekippt, um Licht entweder zu der Bildebene zu reflektieren oder von dieser abzulenken.
Eine Möglichkeit, Farbbilder in einem System der räumlichen Lichtmodulation und Anzeige zu erhalten, wird als "Zeitfolgeverfahren" bezeichnet. Alle Bildelemente eines Rahmens des Bildes werden der sequentiell mit verschiedenen Farben adressiert. Beispielsweise könnte jedes Bildelement einen Rot-, einen Grün- und einen Blauwert haben. Dann werden während jeder Rahmendauer die Bildelemente dieses Rahmens nacheinander mit ihren Rot-, Blau- und daraufhin ihren Gründaten adressiert. Ein Farbrad mit drei Segmenten genau dieser Farben ist mit den Daten synchronisiert, so daß dann, wenn die Daten für jede Farbe durch den räumlichen Lichtmodulator zur Anzeige gebracht werden, das auf den räumlichen Lichtmodulator fallende Licht durch das Farbrad gefiltert wird. Bei üblichen Anzeigefrequenzen, wie etwa der NTSC-Frequenz mit 30 Bildern pro Sekunde, nimmt das Auge das Bild so wahr, als hätte es die richtige Farbe.
Es können verschiedene Modulationsmethoden benutzt werden, um die Intensität jeder Farbe zu verändern. Beispielsweise könnte jedes Bildelement einen 24-Bit-Wert, d. h. 8 Bits für jede Farbe, haben. Dies ermöglicht 2⁸ = 256 Intensitätsstufen für jede Farbe, einschließlich eines Wertes 0 für keine Farbe (schwarz). Dann kann für jede Farbe das Bildelement für eine Dauer "an" sein, die diesem Bildelementwert entspricht, und die Kombination der Farben kann eine Vollfarbenanzeige liefern.
In diesem Zusammenhang sei das Dokument US-A-5 046 162 erwähnt, das eine Bild-Eingabevorrichtung für die Eingabe eines Lichtbildes eines Objekts unter Verwendung eines Farbrades mit Rot-, Grün- und Blaufiltern offenbart, um das Lichtbild zu empfangen und in die Farblichtkomponenten zu zerlegen, die den Farbfilterelementen entsprechen. Das durch das Filter hindurchgegangene Lichtbild fällt auf eine ladungsgekoppelte Einrichtung, die das Lichtbild in ein elektrisches Signal überführt. Die Größe oder Fläche jedes Farbfilters ist nicht jener der anderen gleich, sondern von der Absorption des auf jedes Farbfilter fallenden Lichts abhängig. Das heißt jedes Filter ist so beschaffen, daß das Produkt aus der Größe jedes Farbfilters und des Transmissionsgrades des auf das Farbfilter fallenden Lichts gleich jenem aller anderen Farbfilter ist.
Bei Farbbildern ist ein Aspekt der Bildqualität die Farbtemperatur. Es handelt sich dabei um eine subjektive Beurteilung, die durch die "Weiße" von Weiß angegeben wird. Es wird angenommen, daß analog zur photographischen Filmindustrie Farbtemperaturpräferenzen bestimmten geographischen Mustern folgen. Beispielsweise scheinen Amerikaner eine bläulichweiße Farbtemperatur zu bevorzugen. Europäer scheinen Farbtemperaturen zu bevorzugen, die Hautfarbtöne am getreuesten wiedergeben. Es wird angestrebt, daß ein Farbanzeigesystem für jede mögliche Farbtemperatur sorgen kann, die in einem bestimmten Markt bevorzugt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen der Farbtemperatur einer Anzeige wie im Anspruch 1 definiert. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Anzeigen eines Bildes mit einer eingestellten Farbtemperatur, wie es im Anspruch 2 definiert ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Farbanzeigesystem, das die Merkmale des Anspruchs 11 aufweist. Bei einem typischen Farbrad, das drei verschiedenfarbige Segmente aufweist, ist ein Segment das vorherrschende Segment, während die zwei anderen Segmente nicht vorherrschende Segmente sind.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Ein Vorteil der Erfindung ist, daß die Farbtemperatur den Kundenwünschen unterschiedlicher Märkte angepaßt werden könnte. Im Allgemeinen ist das Anzeigesystem mittels elektronischer Veränderung der relativen Lichtausbeuten der Farbradsegmente konfigurierbar. In der Ausführungsform, in der sowohl das Farbrad als auch die Anzeigedauern für die Segmente verändert werden, beträgt der Gesamtnutzwert des Farbrades 100 Prozent. In der Ausführungsform, in der das gleiche Farbrad benutzt wird und nur die Anzeigedauern für die Segmente verändert werden, ist der Nutzwert etwas geringer.
Das Hinzufügen einer einstellbaren Farbtemperatur zu dem Anzeigesystem könnte ohne hohe Zusatzkosten erzielt werden. Auch sind auf Grund der Einstellbarkeit größere Fertigungstoleranzen für Farbräder zulässig, was eine weitere Kostensenkung zur Folge hat.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen näher beschrieben, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird, worin
1 ein Blockdiagramm eines Anzeigesystems mit einem Farbrad ist, das gemäß der Erfindung konfiguriert ist und betrieben wird;
2 ein Farbrad veranschaulicht, das gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung betrieben wird; und
3 ein Farbrad veranschaulicht, das gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung betrieben wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Überblick über das Anzeigesystem
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf ein Anzeigesystem, das Bilder anzeigt, die durch einen räumlichen Lichtmodulator erzeugt worden sind. Jedoch ist die Erfindung nicht auf Anzeigen, die auf einem räumlichen Lichtmodulator basieren, beschränkt und könnte mit einem beliebigen Anzeigesystem verwendet werden, das ein Farbrad für Zeitfolge-Farbanzeigen verwendet. Beispielsweise könnte das Anzeigesystem auf einer LCD-Vorrichtung beruhen. In einem weiteren Beispiel könnten die hier beschriebenen Daten in ein Logarithmus-Signal überführt werden, das mit einer Weißlicht-Katodenstrahlröhre verwendet wird, deren Bilder durch ein Farbrad gefiltert werden. Egal, ob digitale oder in eine analoge Form überführte Bildelementdaten verwendet werden, diese sind insofern "zeitlich moduliert", als die Anzeigedauer für jede Farbe anders sein kann.
1 ist ein Blockdiagramm eines typischen auf einer räumlichen Lichtmodulation basierenden Bildanzeigesystems 10, das ein Farbrad 15 gemäß der Erfindung verwendet. Wie weiter unten erläutert wird, ist die Erfindung auf eine elekt ronische Steuerung der Anzeigedauern von Bildelementdaten ausgerichtet, derart, daß das Farbrad 15 Licht entsprechend einer angestrebten Farbtemperatur filtert.
Der folgende Überblick über die verschiedenen Komponenten des Anzeigesystems 10 liefert Einzelheiten, die für das Verständnis der Erfindung hilfreich sind. Weitere Einzelheiten, die ein auf einer Mikrospiegelvorrichtung beruhendes Bildanzeigesystem mit weiteren Typen von Farbradsystemen betreffen, sind in dem US-Patent Nr. 5 079 544 mit dem Titel "Standard Independent Digitized Video System", dem veröffentlichten europäischen Patent. Nr. 0 651 577 sowie in dem veröffentlichten europäischen Patent Nr. 0 663 770 dargestellt. Weitere Einzelheiten zur allgemeinen Betriebsweise von Farbrädern für Anzeigesysteme auf der Grundlage von räumlichen Lichtmodulatoren sind im US-Patent Nr. 5 233 385 mit dem Titel "White Light Enhanced Color Field Sequential Projection", dem europäischen Patent Nr. 0 662 773 dargestellt.
Die Signalschnittstelle 11 empfängt irgendeine Art von Eingangssignal. Hier für dieses Beispiel wird angenommen, daß das Eingangssignal ein übliches analoges Bildsignal mit Horizontal- und Vertikal-Synchronisierungselementen ist. Jedoch könnte in anderen Systemen das Eingangssignal aus Graphikdaten gebildet sein, die schon in digitaler Form sind.
Im Fall eines Bildeingangssignals trennt die Schnittstelle 11 das Videosignal von den Synchronisierungs- und Audiosignalen. Sie umfaßt einen A/D-Umsetzer und einen Y/C-Separator, die die Daten in Bilddaten-Abtastwerte überführen und die Luminanzdaten von den Chrominanzdaten trennen. Das Signal könnte vor der Y/C-Konvertierung in digitale Daten umgesetzt werden oder die Y/C-Separation könnte vor einer Digitalisierung erfolgen.
Ein Bildelementdatenprozessor 12 bereitet die Daten für die Anzeige auf, indem er verschiedene Verarbeitungsaufgaben erfüllt. Der Prozessor 12 enthält einen Verarbeitungsspeicher zum Speichern der Bilddaten während der Verarbeitung. Die Aufgaben, die von dem Prozessor 12 erfüllt werden, könnten eine Linearisierung, eine Farbraum-Konvertierung und eine Zeilenerzeugung einschlie ßen. Eine Linearisierung hebt die Wirkung der Gamma-Korrektur auf, die auf Rundfunksignale Anwendung findet, um die nichtlineare Funktionsweise von Bildschirmen mit Katodenstrahhöhre zu kompensieren. Die Farbraumkonvertierung überführt die Daten in RGB-Daten. Die Zeilenerzeugung kann verwendet werden, um Zwischenzeilenfelder von Daten in vollständige Rahmen zu überführen, indem neue Daten erzeugt werden, um ungerade oder gerade Zeilen aufzufüllen. Die Reihenfolge, in der diese Aufgaben erfüllt werden, könnte variieren.
Der Bildspeicher 13 nimmt die von dem Prozessor 12 verarbeiteten Bildelementdaten entgegen. Wenn die Daten noch nicht durch den Prozessor 12 formatiert worden sind, formatiert der Bildspeicher 13 die Daten am Eingang oder am Ausgang in ein "Bitebenen-Format" und übergibt die Bitebenen dem räumlichen Lichtmodulator 14. Das Bitebenen-Format liefert zu einem Zeitpunkt ein Bit für jedes Bildelement des räumlichen Lichtmodulators 14 und ermöglicht, jedes Bildelement entsprechend der Wertigkeit dieses Bits ein- oder auszuschalten. Beispielsweise wird es dann, wenn jedes Bildelement durch 8 Bits für jede von drei Farben repräsentiert wird, 3 × 8 = 24 Bitebenen pro Rahmen geben. Bitebenen, die niedrigerwertige Bits enthalten, werden kürzere Anzeigedauern als die Bitebenen, die höherwertige Bits enthalten, zur Folge haben.
In einem typischen Anzeigesystem 10 ist der Speicher 13 ein Doppelpufferspeicher, was bedeutet, daß er eine Kapazität von wenigstens zwei Anzeigebildern hat. Der Puffer für ein Anzeigebild kann in Richtung des räumlichen Lichtmodulators 14 ausgelesen werden, während der Puffer oder ein weiteres Anzeigebild geschrieben wird. Die beiden Puffer werden "pingpong"-artig gesteuert, so daß ständig Daten für den räumlichen Lichtmodulator 14 zur Verfügung stehen.
Der räumliche Lichtmodulator 14 könnte beliebigen Typs sein. Mit dem Zweck ein Beispiel zu geben, bezieht sich diese Beschreibung auf ein Anzeigesystem, dessen räumlicher Lichtmodulator eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD) ist. Jedoch könnten, wie weiter oben angegeben worden ist, dieselben Konzepte auf Anzeigesysteme angewendet werden, die andere Typen von räumlichen Lichtmodulatoren oder andere bilderzeugende Vorrichtungen verwenden.
Das Licht, das auf den räumlichen Lichtmodulator 14 fällt, wird von einer Weißlichtquelle 16 geliefert und durch ein sich drehendes Farbrad 15 geschickt. In dem System von 1 ist der räumliche Lichtmodulator 14 ein reflektierender räumlicher Lichtmodulator (eine digitale Mikrospiegelvorrichtung) und das Farbrad 15 wird verwendet, um das Licht vor der Reflexion zu filtern. Als eine andere Möglichkeit könnte das Farbrad 15 so angeordnet sein, daß das Licht gefiltert wird, nachdem es ausgesendet oder reflektiert worden ist.
Wie zum Hintergrund erklärt worden ist, sind die Daten für jede Farbe sequentiell geordnet und die Anzeige der Daten ist so synchronisiert, daß der Abschnitt des Farbrades 15, durch den Licht zu einem räumlichen Lichtmodulator 14 geschickt wird, den anzuzeigenden Daten entspricht. In dem Beispiel dieser Beschreibung ist jedes Bildelement durch einen RGB-Datenwert repräsentiert, d. h., daß jedes Bildelement einen Rotwert, einen Grünwert und einen Blauwert hat. Da die Werte für jede Farbe aller Bildelemente in einem Bild anzuzeigen sind, dreht sich das Farbrad 15 so, daß das Licht das entsprechende Rot-, Blau- oder Grünfilter durchläuft. Für jedes Bildelement wird die Kombination dieser drei Werte als die angestrebte Farbe wahrgenommen.
Das Farbrad 15 weist einen Motor auf, der von einer Motorsteuerung gesteuert wird, die die Drehzahl und die Phase des Farbrades 15 steuert. Beispielsweise könnte die angestrebte Drehzahl 60 Umdrehungen pro Sekunde betragen, um einer Anzeigefrequenz von 60 Bildern pro Sekunde zu entsprechen. Die Phase ist so eingestellt, daß das spezielle Filter (rot, grün oder blau) des Farbrades 15 Licht vom räumlichen Lichtmodulator 14 durchläßt, während die Daten für dieses Filter anzuzeigen sind. Um eine korrekte Phasenbeziehung zwischen dem Farbrad 15 und den anzuzeigenden Daten aufrechtzuerhalten kann das Farbrad seine Drehzahl erhöhen oder verringern oder die Daten können verzögert oder ausgelassen werden.
Die Hauptzeitgebereinheit 18 sorgt für verschiedene Systemsteuerfunktionen. Ein Taktsignal, das von der Hauptzeitgebereinheit 18 bereitgestellt wird, ist ein Signal, das die Anzeigedauern für jede Bitwertigkeit des Bildelementwertes defi niert. Wie weiter unten im Zusammenhang mit 3 erläutert wird, ist eine Ausführungsform der Erfindung für eine vom Benutzer mittels einer Farbtemperatur-Steuereinheit 19 getroffene Farbtemperaturauswahl besonders geeignet.
Wie weiter oben erläutert worden ist, sind für ein System auf der Grundlage einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung die Daten, die an den räumlichen Lichtmodulator 14 geliefert werden, in einem speziellen Bitebenen-Format für eine Impulsbreitenmodulation. Jeder Rot-, Grün- und Blauwert eines Bildelements hat n Bits pro Rahmen. Ein Bildelementwert von 0 (schwarz) hat zur Folge, daß das Bildelement für diese Farbe während des Rahmens "aus" ist. Für jede Farbe kann jedes Spiegelelement der Mikrospiegelvorrichtung 14 für eine Dauer zwischen einer Periode des niedrigstwertigen Bits (LSB) und 2ⁿ – 1 Perioden des niedrigstwertigen Bits (LSB) "eingeschaltet" sein. Mit anderen Worten: Jede Farbe hat 2ⁿ – 1 Zeitschlitze, in denen jedes Bildelement für eine beliebige Anzahl von Zeitschlitzen zwischen 0 und 2ⁿ – 1 "eingeschaltet" sein kann.
Wenn ein Rahmen aus Daten eine Rahmendauer von T Sekunden angezeigt wird, hat das Farbrad 15 eine Umlaufdauer von T Sekunden. Wenn jede Farbe eine gleiche Zeit lang anzuzeigen wäre, hätte das Farbrad 15 für jede Farbe Segmente gleicher Größe und die Daten für jede Farbe würden dann jeweils T/3 Sekunden lang angezeigt werden. Die Periode des niedrigstwertigen Bits (LSB) würde der Rahmenzeit für jede Farbe geteilt durch die Anzahl der LSB-Perioden für jene Farbe entsprechen. Folglich würde dann, wenn alle Farben gleich behandelt werden und wenn es pro Farbe n Bits gibt, die Periode des niedrigstwertigen Bits wie folgt berechnet werden:
Für eine Anzeige mit 60 Bildern pro Sekunde beträgt die Rahmendauer ungefähr 16,7 Millisekunden. Für Bildelementdaten mit 8 Bits pro Farbe ist jede LSB-Zeitspanne 16,7 ms/3*255 oder 21,8 Mikrosekunden, wenn angenäherte Zeiten verwendet werden.
2 veranschaulicht eine Ausführungsform der Verwendung eines Farbrades 15', um die Farbtemperatur gemäß der Erfindung einzustellen. In dem Beispiel von 2 wird angestrebt, eine bläulichweiße Farbtemperatur zu erhalten. Zum Zweck dieser Beschreibung ist Blau die "vorherrschende" Farbe. Rot und Grün sind "nicht vorherrschende" Farben.
Wie dargestellt ist, ist das blaue Segment des Farbrades 15' verbreitert worden. Genauer: Während bei einem Farbrad mit gleich großen Segmenten diese Segmente 120° Kreisbogengröße haben würden, ist das blaue Segment des Farbrades 15' auf 120 + α Grad verbreitert worden. Die Größe des roten und des grünen Segments ist auf 120 – α/2 Grad verringert worden.
Entsprechend der Vergrößerung des blauen Segments wird die Dauer, während der die Blaudaten angezeigt werden, verlängert. Die Verlängerung ist proportional zur Vergrößerung des blauen Segments. Die Zeit, während der Rot- und Gründaten angezeigt werden, verkürzt sich proportional zur Verkleinerung des roten und grünen Segments.
Die Blauanzeigezeit wird wie folgt berechnet:
wobei α die Gradzahl angibt, um die das blaue Segment vergrößert worden ist.
Die Rot- und Grünanzeigedauern werden folgendermaßen berechnet:
Die Verlängerung und Verkürzung der Anzeigedauern kann durch Einstellen der Periode des niedrigstwertigen Bits (jedes Zeitschlitzes) erzielt werden. Da jede Bitebene dann eine längere Anzeigedauer hat, verteilt dies die Änderung für jede Farbe gleichmäßig über die Anzeigedauer für diese Farbe. Jedoch sind auch andere Lösungen möglich, etwa die Änderung der Anzeigedauern nur für die Bitebenen der höherwertigen Bits.
Wenn die LSB-Periode eingestellt werden soll, kann die Verlängerung der LSB-Periode der Blaudaten wie folgt berechnet werden:
Es folgt unmittelbar, daß die LSB-Periode für die Blaudaten
Für die Rot- und Gründaten ist die Verkürzung der LSB-Dauer ½ der Verlängerung der LSB-Dauer der Blaudaten. Ihre LSB-Perioden werden folgendermaßen berechnet:
3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform des Betriebs eines Farbrades 15'', um die Farbtemperatur gemäß der Erfindung einzustellen. Wie in dem Beispiel von 2 wird angestrebt, eine bläulichweiße Farbtemperatur zu erhalten. Jedoch wird, statt die Größe jedes Segments zu verändern, wie in der Ausführungsform von 2, die Anzeigedauer für die zwei nicht vorherrschenden Farben des Farbrades 15'' einfach verringert.
Alle Segmente des Farbrades 15'' sind von gleicher Größe und weisen einen Bogen von 120 Grad auf. Die Segmentgröße der nicht vorherrschenden Farben wird jedoch effektiv verringert, indem für einen Teil des Segments kein Licht durch das Farbrad geschickt wird. Im Ergebnis ist das Bild während einer kurzen Zeit schwarz. Dieses schwarze Bild wird vom Auge leicht integriert. In einem System auf der Grundlage einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung wird das schwarze Bild dadurch erzielt, daß alle Spiegelelemente ausgeschaltet werden.
Genauer wird bei einem Farbrad 15'' den Daten für die vorherrschende Farbe (Blau) 1/3 der gesamten Umlaufdauer zugewiesen. Folglich beträgt die Anzeigezeit für Blau T/3 und die Periode des niedrigstwertigen Bits für Blaudaten ist unbeeinflußt.
Wenn /2 die Gradzahl ist, um die das rote und das grüne Segment verkleinert werden, können ihre Anzeigedauern wie folgt berechnet werden:
Das schwarze Bild wird während einer Zeit, die gleich der Verkürzung der Anzeigedauer ist, während der fehlenden Anzeigedauern für die nicht vorherrschenden Farben angezeigt.
Wie in der Ausführungsform von 2 kann die Verkürzung der Anzeigedauer für eine nicht vorherrschende Farbe durch Verkürzen der Periode des niedrigstwertigen Bits oder durch irgendeine andere Einstellung der Anzeigedauer dieser Farbe erhalten werden. Wenn die LSB-Periode verkürzt ist, umfaßt sie
Ein besonderes Merkmal der Ausführungsform von 3 ist, daß die Veränderungen der Farbtemperatur keine Hardware-Änderung an dem Farbrad erfordern. Die Änderungen betreffen nur die zeitliche Koordinierung der Daten. In 1, auf die sich nun wieder bezogen wird, könnte in das Anzeigesystem 10 eine Farbtemperatur-Steuereinheit 19 eingegliedert werden, die einem Benutzer ermöglichen würde, eine gewünschte Farbtemperatur auszuwählen. Sie würde dann die erforderlichen Anzeigedauern für jede Farbe berechnen und diese Informationen an die Hauptzeitgebereinheit liefern.
An beiden Ausführungsformen der Erfindung könnten Veränderungen des Ausmaßes der Verlängerung oder Verkürzung der Anzeigedauern vorgenommen werden, ohne von den Grundkonzepten der Erfindung abzugehen. Beispielsweise braucht in der Ausführungsform von 2 die Verringerung der Segmentgröße und der Anzeigedauer nicht für jede nicht vorherrschende Farbe jeweils gleich zu sein. Tatsächlich ist es möglich, daß die Verkürzung nur eine der vorherrschenden Farben betreffen könnte. Um jedoch die gleiche Bildfrequenz beizubehalten ist die gesamte Verkürzung der Anzeigedauer für nicht vorherrschende Farben gleich der Verlängerung der Anzeigedauer für die vorherrschende Farbe. Ebenso brauchen in der Ausführungsform von 3 die Anzeigedauern für Schwarz für die nicht vorherrschenden Farben nicht gleich zu sein und könnten vorstellbar nur eine Farbe betreffen.
Auch ist es in beiden Ausführungsformen möglich, daß es zwei vorherrschende Farben statt einer geben könnte. In der Ausführungsform von 2 könnten für zwei Farben bei einer entsprechenden Verringerung der Segmentgröße und der Anzeigedauer einer dritten Farbe die Segmente vergrößert und die Anzeigedauern verlängert werden. In der Ausführungsform von 3 könnte die Anzeigedauer für nur eine nicht vorherrschende Farbe verlängert werden.
Es ist möglich, daß das Farbrad sein rotes, grünes und blaues Segment in verschachtelten Abschnitten statt in aneinander grenzenden Segmenten hat. Das veröffentlichte europäische Patent Nr. 0 662 773 beschreibt diese Technik als ein Verfahren zur Verringerung von Artefakten. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung könnte auf die Abschnitte angewendet werden, wobei die Vergrößerungen und Verkleinerungen der Abschnittsgrößen und Anzeigedauern diesen Abschnitten zugeordnet werden.
Schließlich ist es möglich, daß das Farbrad weniger oder mehr als drei Farben haben könnte. Oder das Farbrad könnte ein weißes Segment haben, wie im US-Patent Nr. 5 233 385 beschrieben ist. Die weiter obenbeschriebenen Konzepte würden mit geeigneten Modifikationen auf den Abschnitt des Farbrades, der jeder Farbe zugeordnet ist, angewendet werden.
Obwohl die Erfindung mit Bezug auf besondere Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist nicht beabsichtigt, daß diese Beschreibung in einem einschränkenden Sinn ausgelegt wird. Fachleuten werden sowohl verschiedene Modifikationen der offenbarten Ausführungsformen als auch alternative Ausführungsformen offensichtlich sein.

Claims

Verfahren zum Einstellen der Farbtemperatur einer Anzeige, die durch Licht erzeugt wird, das durch ein Farbrad (15'') gefiltert wird, wobei das gefilterte Licht mehrere Farben enthält, wobei jede der Farben eine Nennanzeigezeit besitzt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Auswählen wenigstens einer der mehreren Farben als eine vorherrschende Farbe; Verkürzen der Anzeigezeit gegenüber der Nennanzeigezeit für Bildelementdaten einer nicht vorherrschenden Farbe; und Vorsehen einer Schwarzanzeigeperiode für eine Zeitspanne, die der Verkürzung der Anzeigezeit der nicht vorherrschenden Farbe gegenüber ihrer Nennanzeigezeit entspricht.
Verfahren zum Anzeigen eines Bildes mit eingestellter Farbtemperatur, das die folgenden Schritte umfaßt: Durchlassen von Licht zu einen räumlichen Lichtmodulator (14) durch ein rotierendes Farbrad (15'), wobei das Farbrad (15') mehrere Farbsegmente zum Filtern des durchgelassenen Lichts besitzt, wobei ein Segment einer vorherrschenden Farbe größere Abmessungen als andere der mehreren Farbsegmente besitzt und daher einer vorherrschenden Farbe entspricht und wenigstens ein Segment einer nicht vorherrschenden Farbe kleinere Abmessungen als das Segment der vorherrschenden Farbe besitzt und daher einer nicht vorherrschenden Farbe entspricht; Verarbeiten von Bildelementdaten, die dem anzuzeigenden Bild entsprechen, um die Bildelementdaten in Bitebenen anzuordnen, wobei jedem der Farbsegmente wenigstens eine Bitebene zugeordnet ist; Eingeben der Bildelementdaten für die vorherrschende Farbe in den räumlichen Lichtmodulator (14) synchron zu dem durchgelassenen Licht, das durch das Segment der vorherrschenden Farbe gefiltert wird, während einer verlängerten Anzeigezeit; und Eingeben der Pixeldaten in den räumlichen Lichtmodulator (14) für die wenigstens eine nicht vorherrschenden Farbe synchron zu dem durchgelassenen Licht, das durch das entsprechende Segment der nicht vorherrschenden Farbe gefiltert wird, während einer verkürzten Anzeigezeit, die kürzer als die verlängerte Anzeigezeit der vorherrschenden Farbe ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfaßt: Formatieren der Bildelementdaten in Bitebenen.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Verkürzens der Anzeigezeit das Einstellen der Anzeigezeit für eine oder mehrere Bitebenen umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 4, bei dem die Anzeigezeit für jede Bitebene einer digitalen Gewichtung einer Zeitspanne eines niedrigstwertigen Bits (LSB) entspricht; und bei dem der Schritt des Verringerns der Anzeigezeit umfaßt: Verringern der Zeitspanne des niedrigstwertigen Bits (LSB).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das ferner umfaßt: Ausführen des Verlängerungsschrittes mit mehr als einer vorherrschenden Farbe.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ferner umfaßt: Ausführen des Verkürzungsschrittes mit mehr als einer nicht vorherrschenden Farbe.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das ferner umfaßt: Unterteilen des Farbrades in Segmente und Ausführen des Verkürzungsschrittes mit zwei Farben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner umfaßt: Darstellen der Farbtemperatur mit nacheinander erzeugten Bildelementdaten für jede Farbe.
Verfahren nach Anspruch 9, das ferner umfaßt: Ausführen des Verlängerungsschrittes mit einer Farbe.
Farbanzeigesystem, das umfaßt: eine Signalschnittstelle (11), die ein Bilddatensignal als Bildelementdaten in Form aufeinanderfolgender Farben empfängt oder das Signal in Bildelementdaten in Form aufeinanderfolgender Farben umsetzt; einen Prozessor (12), der die Bildelementdaten von der Signalschnittstelle (11) empfängt und die Bildelementdaten für die Anzeige vorbereitet; einen Bildspeicher (13) zum Speichern der Bildelementdaten; einen räumlichen Lichtmodulator (14), der die Bildelementdaten von dem Bildspeicher (13) empfängt und anhand der Bildelementdaten aufeinanderfolgende Farbbilder erzeugt; ein Farbrad (15'), das Licht, das auf den räumlichen Lichtmodulator (14) auftrifft oder von diesem reflektiert wird, filtert, wobei das Farbrad (15') ein Segment einer vorherrschenden Farbe besitzt, das größer als andere Segmente ist; und eine Zeitgebereinheit (18), die Anzeigezeiten für die Bildelementdaten definiert, die jeder Farbe entsprechen, so daß Bildelementdaten, die der vorherrschenden Farbe entsprechen, während einer längeren Zeitspanne als Bildelementdaten, die anderen Farben des Farbrades (15') entsprechen, angezeigt werden.
Farbanzeigesystem nach Anspruch 11, bei dem das Farbrad (15') Segmente für drei Farben besitzt, derart, daß das Farbrad (15') ein Segment einer vorherrschenden Farbe und zwei Segmente nicht vorherrschender Farben besitzt.
Farbanzeigesystem nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, bei dem der räumliche Lichtmodulator (14) eine digitale Mikrospiegelvorrichtung ist.
Farbanzeigesystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Zeitgebereinheit (18) die Anzeigezeiten für die Farben definiert, die digitalen Gewichtungen einer Periode eines niedrigstwertigen Bits (LSB) entsprechen.
Farbanzeigesystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, das ferner eine Formatierungseinrichtung umfaßt, die die Bildelementdaten von dem Prozessor (12) empfängt und die Bildelementdaten in ein Bitebenen-Format formatiert, wobei der Bildspeicher (13) die Bildelementdaten im Bitebenen-Format speichert.
Farbanzeigesystem nach Anspruch 15, bei dem die Formatierungseinrichtung ein Teil des Prozessors (12) ist.
Farbanzeigesystem nach Anspruch 15, bei dem die Formatierungseinrichtung Teil des Bildspeichers (13) ist.