圖像處理設備、圖像處理方法、顯示設備和投影顯示設備的制作方法

文檔序號：7668158閱讀：192來源：國知局

專利名稱：圖像處理設備、圖像處理方法、顯示設備和投影顯示設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于執(zhí)行圖像信號校正處理的圖像處理設備、圖像處理方法、顯示設備和投影顯示設備等。
背景技術：
存在能夠進行諸如伽瑪(gamma)校正的圖像信號校正的圖像處理設備，其通常使用多點間斷(break)校正的數(shù)字電路作為基于查找表(LUT)布置來執(zhí)行伽瑪校正的校正電路的一部分。在日本專利公開No.2001 -320607和 2004-120366中公開了這種類型的設備。
近年來，由于基于LUT的數(shù)字校正電路圖像信號校正的高準確度，其已經(jīng)逐漸得到廣泛接受。典型的基于LUT的數(shù)字校正電路使用具有2"個地址的存儲器作為其LUT,其中"n"是輸入信號中的量化位的數(shù)量。LUT容納對應于輸入信號電平的伽瑪校正數(shù)據(jù)。通過配備LUT,校正電路通過考慮與感興趣的圖像顯示設備的施加電壓有關的透射特性(V-T特性)來進行伽瑪校正。
換句話說，諸如液晶顯示器的圖像顯示設備在其存儲單元中建立LUT, 包含根據(jù)關于施加電壓的V-T曲線透射特性計算的灰度級校正數(shù)據(jù)。顯示設備通過從R、 G和B輸入信號讀取灰度級校正數(shù)據(jù)來執(zhí)行灰度級校正。
上述專利申請No.2004-120366公開了結合被分為第一存儲單元和第二存儲單元的LUT而實現(xiàn)的技術。在操作中，從對應于輸入信號的地址得出關于輸入信號的兩個鄰近點的伽瑪校正數(shù)據(jù)，并根據(jù)指定而輸入到兩個存儲單元中的一個。
上述技術涉及通過基于指定的校正數(shù)據(jù)和輸入信號來執(zhí)行線性內插而生成伽瑪校正值。通過進行計算以內插在LUT容量以及必需數(shù)據(jù)量方面所缺的部分來減少表翻譯所需的存儲器容量。

發(fā)明內容
根據(jù)上述技術，在輸出前從存儲器讀取對應于信號電平的灰度級校正數(shù)據(jù)。在將要修改數(shù)據(jù)的情況下，如此需要執(zhí)行兩件事情之一更新LUT內容并將其寫回存儲器，或者要再次存取如預定的LUT分區(qū)數(shù)量一樣多的存儲器單元中的一個。
在要更新LUT內容并將其寫回存儲器的情況下，這花費時間來在將伽瑪校正數(shù)據(jù)存儲到存儲器之前更新它。在要再次存取多個存儲器單元中的一個的情況下，存儲器單元的數(shù)量的增長導致電路規(guī)模的擴大，并導致功率浪費的增力口。
根據(jù)由上述專利申請No.2004-120366公開的技術，假設通過進行計算以內插在LUT容量以及必需數(shù)據(jù)量中缺少的部分來減少表翻譯所需的存儲器容量。然而，這僅應用于每個單獨的存儲器單元。.在并置所包含的兩個存儲器單元的情況下，LUT的規(guī)模變成大約與傳統(tǒng)的情況中的一樣。這意味著上述缺陷仍然未解決。
已經(jīng)考慮上述情形而提出本發(fā)明，本發(fā)明提供一種用于縮短更新校正數(shù) 據(jù)所花費的時間并用于在不引起電路規(guī)?；蚬β世速M的增加的情況下進行圖像信號校正的圖像處理設備、圖像處理方法、顯示設備和投影顯示設備。
在執(zhí)行本發(fā)明并根據(jù)其一個實施例的情況下，提供一種一種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備，所述圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理單元使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射 (V-T)曲線的透射特性。
優(yōu)選地，該圖像處理設備可以進一步包括被配置以讓用戶定義所述精細控制處理單元的有效圖像范圍和特定位置的精細控制校正處理范圍的單元。
優(yōu)選地，該精細控制處理單元可以根據(jù)屏幕顯示區(qū)域的特定位置或具體灰度級來精細控制V-T曲線。
優(yōu)選地，精細控制處理單元可以具有被配置以保留所述校正數(shù)據(jù)的存儲體；以及精細控制處理單元可根據(jù)輸入信號的預定高階位從指定的存儲體讀取與位于給定數(shù)據(jù)的附近的灰度級上的兩點相對應的校正數(shù)據(jù)，基于關于所述兩點的校正數(shù)據(jù)并基于被用于從所述輸入信號讀取校正數(shù)據(jù)的高階位以外的輸入信號的低階位來進行線性內插處理，并進行計算以把線性內插的輸出加上輸入信號或從輸入信號中減去該輸出。
優(yōu)選地，精細控制處理單元可以在計算后通過考慮溢出和下溢來進行裁剪(clip)。
優(yōu)選地，校正處理單元可以包括存儲器，被配置以存儲根據(jù)圖像處理設備的V-T曲線特性而計算的查找表類型伽瑪校正數(shù)據(jù)；以及選擇器，被配置以選擇伽瑪校正后的信號或未伽瑪校正的信號。
優(yōu)選地，圖像處理設備可以進一步包括獲取單元，被配置以獲取關于圖像處理設備的狀態(tài)信息；以及被配置以通過接收由獲取單元獲取的狀態(tài)信息、通過用V-T特性補充所述狀態(tài)信息以創(chuàng)建反饋數(shù)據(jù)、并通過使反饋數(shù)據(jù) 被反映在所述精細控制處理單元內的所述校正數(shù)據(jù)中來自動地選擇或更新數(shù) 據(jù)的單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理方法，該圖像處理方法包括步驟第一，進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及第二，隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)；以及第三，通過對使用所建立的校正數(shù)據(jù)在第一步驟中進行伽瑪校正后的信號進行計算、精細地控制關于施加電壓透射特性(被稱為 V-T曲線)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種包括用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備的顯示設備，該圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由校正處理單元使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的透射特性(被稱為V-T曲線)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種投影顯示設備，包括光源；至少一個液晶顯示單元，被配置以包括進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備；光聚焦系統(tǒng)，被配置以把由光源發(fā)射的光聚焦到所述液晶顯示單元上；以及光學投影系統(tǒng)，被配置以擴散由液晶顯示單元光學調制的光，用于投影目的，其中在液晶顯示單元中的圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由校正處理單元使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的透射特性(被稱為V-T曲線)。
根據(jù)上述本發(fā)明的實施例，校正處理單元典型地進行輸入圖像信號的伽瑪校正，并向精細控制處理單元供應校正的結果。精細控制處理單元允許根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，并使用所建立的校正數(shù) 據(jù)對由校正處理單元進行伽瑪校正后的輸入圖像信號進行計算。這使得精細操作處理單元能夠精細地控制關于施加電壓的透射特性(V-T曲線)。
因此，本發(fā)明的實施例縮短更新校正數(shù)據(jù)所需的時間，并在不引起電路規(guī)?；蚬β世速M的增加的情況下進行圖像信號校正。

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像處理設備的典型結構的功能方框圖2是示出關于被施加到LCD (液晶顯示器)面板上的電壓的透射特性 (V-T特性)的圖示；
圖3是示出關于輸入信號電平的理想透射特性的圖示；
圖4是示出經(jīng)伽瑪校正的曲線的圖示；
圖5是示出圖1所示的圖像處理設備中的信號處理器的典型結構的功能方框圖6是圖5所示的信號處理器的典型功能塊的示意圖7是示出作為本發(fā)明的實施例的圖5中所示的伽瑪校正精細控制電路的典型結構的功能方框圖8A和8B是解釋在圖7所示的伽瑪校正精細控制電路的存儲器中的查找表(LUT)的表格視圖9是示出圖7所示的校正電路中內插計算單元的典型工作的圖示；
圖IO是解釋輸入到圖7的校正電路中的內插計算單元的輸入信號的低階位如何對應于伽瑪校正值數(shù)據(jù)的表格視圖11是解釋可用于本發(fā)明的實施例的精細控制校正處理范圍的示意圖12是當在水平方向上指定可應用于本發(fā)明的實施例的精細控制校正處理范圍時的效果的時序圖13是當在垂直方向上指定可應用于本發(fā)明的實施例的精細控制校正處理范圍時的效果的時序圖14是解釋在考慮液晶顯示器單元的具體條件下發(fā)明的圖像處理設備
能被布置以調整V-T曲線的圖示；
圖15是概括圖7所示的伽瑪校正精細控制電路的典型工作的流程圖16是示出實施本發(fā)明的另一伽瑪校正精細控制電路的典型結構的功
能方框圖17是解釋液晶顯示器單元的V-T曲線特性依賴于溫度的方式的圖示；
圖18是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的典型LCD投影儀單元的示意以及
圖19是實施本發(fā)明的3LCD投影儀單元的詳細示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
接下來是并入采用根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備的校正電路的LCD面板
的前/后投影系統(tǒng)的描述。
圖1是示出實施本實施例的圖像處理設備1的典型結構的功能方框圖。典型地，創(chuàng)造性的圖像處理設備1利用顯示設備，諸如對圖像信號的輸
入電平給出非線性光學響應的LCD。使用線性校正函數(shù)，圖像處理設備l內
插兩個參數(shù)包括伽瑪校正值數(shù)據(jù)的查找表，以及從輸入圖像信號和查找表
創(chuàng)建的校正值。
更具體地，調整圖像信號以適應于輸出裝置的特性。這通過使用用于內插在LUT容量以及必要數(shù)據(jù)量中缺少的部分的內插函數(shù)的伽瑪校正來實現(xiàn)。
由伽瑪校正精細控制特征來處理諸如液晶顯示器單元的圖像處理設備的 V-T曲線特性。該特征包括根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的固定灰度級而建立的多達"M" 種的校正數(shù)據(jù)，以及對伽瑪校正的信號加上和減去適當建立的校正數(shù)據(jù)以便精細控制V-T曲線。
如圖1所示，圖像處理設備l包括A/DPLL2、掃描轉換器3、信號處理器4、采樣/保持(S/H )驅動器5、 LCD面板6、參考時鐘單元(晶體；XTL ) 7和用作控制單元的微型計算機8。
對于圖像處理設備1,被輸入到信號處理器4和從信號處理器4輸出的數(shù)據(jù)是12位長；被輸入到S/H驅動器5的數(shù)據(jù)是12位長，且從其輸出的數(shù) 據(jù)是6位長；以及被輸入到LCD面板6的數(shù)據(jù)是12位長。
典型地，A/D PLL2對輸入模擬視頻信號施以模擬-數(shù)字轉換。如此創(chuàng)建的數(shù)字信號被輸出到掃描轉換器3。
更具體地，A/D PLL 2基于水平同步信號(HSYNC)和垂直同步信號 (VSYNC )把模擬視頻信號R (紅)、模擬視頻信號G (綠)、和模擬視頻信號B (藍)轉換成數(shù)字格式。該轉換創(chuàng)建了數(shù)字R信號、數(shù)字G信號和數(shù)字 B信號，它們每個都是8位長，且被輸出到掃描轉換器3。
A/D PLL 2進一步轉發(fā)水平同步信號(HSYNC)和垂直同步信號 (VSYNC)到掃描轉換器3。
被提供了來自A/D PLL 2的數(shù)字信號后，掃描轉換器3進行縮放、抖動 (dithering )和其他處理來創(chuàng)建被輸出到信號處理器4的12位長的數(shù)字信號。
更具體地，掃描轉化器3基于由參考時鐘單元(XTL)7輸出的時鐘信號以及來自A/DPLL2的水平同步信號(HSYNC)和垂直同步信號(VSYNC ) 來操作。以此方式操作，掃描轉換器3對8位長的數(shù)字R、 G和B信號進行縮放、抖動和其他處理。該處理典型地產(chǎn)生被輸出給信號處理器4的12位長的R、 G和B信號。
此外，掃描轉換器3轉發(fā)同步信號到信號處理器4。
被提供了來自掃描轉換器3的數(shù)字輸入信號后，信號處理器4對接收到的信號進行預定處理，并把處理的結果輸出到S/H驅動器5。
更具體地，信號處理器4基于由參考時鐘單元(XTL ) 7輸出的參考時鐘信號和來自掃描轉換器3的同步信號來同步操作。以此方式^喿作，信號處理器4對來自掃描轉換器3的12位長的R、 G和B信號進行稍后將討論的、包括伽瑪校正和伽瑪精細控制的預定處理。該處理生成被輸出到S/H驅動器5 的12位長的R、 G和B信號。
信號處理器4向S/H驅動器5輸出同步信號(定時脈沖)。此外，信號處理器4向LCD面板6輸出諸如設置信號的預定信號。
采樣/保持(S/H)驅動器5與圖示的來自信號處理器4的同步信號同步地操作。以此方式操作，S/H驅動器5對來自信號處理器4的圖像信號進行采樣/保持處理，并向LCD面板6輸出處理后的信號。
S/H驅動器5典型地包括多個S/H驅動器單元5-1到5-6。例如，S/H驅動器單元5-1和5-2可以分別以垂直和水平方向處理(address) R信號；S/H 驅動器單元5-3和5-4可以分別以垂直和水平方向處理G信號；以及S/H驅動器單元5-5和5-6可以分別以垂直和水平方向處理B信號。
LCD面板6顯示對應于來自S/H驅動器5的信號。典型地，LCD面板6 包括多個LCD面板單元6-1到6-3。
例如，LCD面板單元6-1可以顯示對應于由S/H驅動器單元5-1和5-2 輸出的6位長R信號以及對應于來自信號處理器4的預定信號的圖像。
LCD面板單元6-2可以顯示對應于由S/H驅動器單元5-3和5-4輸出的6 位長G信號以及對應于來自信號處理器4的預定信號的圖像。
LCD面板單元6-3可以顯示對應于由S/H驅動器單元5-5和5-6輸出的6 位長B信號以及對應于來自信號處理器4的預定信號的圖像。
現(xiàn)在，下面概述上面討論了其結構的圖像處理設備1的工作。
由A/D PLL (轉換器)2把模擬視頻信號從模擬轉換成數(shù)字格式。得到的數(shù)字格式的信號被掃描轉換器3施以縮放和抖動，掃描轉換器3接著輸出得到的12位長數(shù)字數(shù)據(jù)。
把數(shù)字數(shù)據(jù)輸入到信號處理器4。在信號處理器4內，稍后將討論的伽瑪校正電路(塊)以適應于LCD面板6的V-T特性的方式來對輸入數(shù)據(jù)進行伽瑪校正和伽瑪精細控制。
處理后的數(shù)據(jù)被輸出作為圖像信號。由采樣/保持驅動器5對輸出圖像信號施以采樣/保持處理。被如此處理的信號由采樣/保持驅動器5輸出到LCD 面板6，用于圖像顯示。
圖2是示出關于對LCD (液晶顯示器)面板的施加電壓的透射特性(V-T 特性)的圖形表示。
在LCD面板6，關于施加電壓的透射特性(下面稱為V-T特性)如圖2 所示呈非線性。例如，圖2指示了通常白可透射的液晶的典型V-T特性。
圖3是示出關于輸入信號電平的理想透射特性的圖形表示。圖4圖示了伽瑪校正曲線。
根據(jù)人類的灰度級識別特性，如圖3所示，圖像處理設備1的顯示亮度應該優(yōu)選地使得關于輸入信號電平的透射率可以變成指數(shù)型。
這兩個條件要求關于輸入信號電平的輸出信號電平(對于液晶的施加電壓)被非線性地校正，如圖4所示。這種校正被稱為伽瑪校正。
例如，由攝像機等捕獲由圖像處理設備1顯示的圖像。然后，基于圖像處理設備1的輸出信號電平和信號處理器4的信號電平來計算伽瑪校正值數(shù)據(jù)。此時，根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設備1不在查找表中存儲關于所有輸入信號電平的伽瑪校正值數(shù)據(jù)。而是，圖像處理設備1存儲關于具有預定量化位的輸入信號的伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
當基于輸入信號進行校正時，根據(jù)本實施例的包括校正電路的圖像處理設備參考查找表來輸出對應于正處理的輸入信號的伽瑪校正值數(shù)據(jù)。如果輸入信號電平落入查找表中的預定量化位之間的間隔中，則圖像處理設備基于輸入信號和查找表來進行內插，以便輸出伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
圖5是示出圖1所示的圖像處理設備中的信號處理器的典型結構。
信號處理器4包括第一信號處理單元41、伽瑪校正精細控制電路(塊) 42、第二信號處理單元43和定時生成器44。
第一信號處理單元41進行諸如增益控制和限幅(limiting )之類的預定處理，并向伽瑪校正精細控制電路42輸出處理的結果。
例如，第一信號處理單元41由多個處理單元構成一個(41-1)用于處理 R信號，另一個(41-2)用于處理G信號，再一個(41-3)用于處理B信號。
伽瑪校正精細控制電路42響應于由第一信號處理單元41輸出的信號，進行稍后將討論的伽瑪校正，并進一步將校正后的信號提交給伽瑪精細控制。該處理的結果被輸出到第二信號處理單元43 。
典型地，伽瑪校正精細控制電路42由多個控制電路構成一個(42-l)用于處理R信號，另一個(42-2)用于處理G信號，再一個(42-3)用于處理B信號。
第二信號處理單元43響應于由伽瑪校正精細控制電路42輸出的信號，進行諸如增益控制和限幅之類的預定的處理。該處理的結果被輸出到S/H驅動器5。
典型地，第二信號處理單元43由多個處理單元構成(43-l)用于處理R 信號，另一個(43-2)用于處理G信號，再一個(43-3)用于處理B信號。
定時生成器44基于水平同步信號(HSYNC )和垂直同步信號(VSTOC ) 以及由第一信號處理單元41、伽瑪校正電路42和第二信號處理單元43處理的輸出R信號Rout、輸出G信號Gout和輸出B信號Bout,以合適的定時方式向S/H驅動器5和LCD面板6輸出控制信號。例如，使用控制信號以控制 LCD面板6的設置。
在上述結構的信號處理器4中，由第一信號處理單元41-1、伽瑪校正精細控制電路42-1和第二信號處理單元43-1處理輸入R信號Rin以最終構造
被輸出的R信號Rout。
類似地，由第一信號處理單元41-2、伽瑪校正精細控制電路42-2和第二信號處理單元43-2處理輸入G信號Gin以最終構造被輸出的G信號Gout。
類似地，由第一信號處理單元41-3、伽瑪校正精細控制電路42-3和第二信號處理單元43-3處理輸入B信號Bin以最終構造被輸出的B信號Bout。
圖6是示出圖5所示的信號處理器4的典型功能塊的示意圖。如圖6所示，信號處理器4可以例如包括用戶增益控制單元411、用戶亮度控制單元 412、子增益控制單元413、子亮度控制單元414、黑幀控制單元415、第一噪聲抑制(muting)單元416、樣式生成器417、屏上顯示(OSD)418、伽瑪校正精細控制電路42、伽瑪增益控制單元431、伽瑪亮度控制單元432、色彩補償(shading)校正單元433、點劃線倒置單元434、第二噪聲抑制單元435、限幅器436、重影(ghost)消除單元437和垂直條紋消除單元438。
現(xiàn)在將簡要地描述這些塊的每一個。典型地由主機裝置(未示出)通過主機接口(也未示出)來建立由功能塊使用的系數(shù)和其他參數(shù)。
例如，用戶增益控制單元411進行用于用戶控制增益調整的乘法。用戶增益控制單元411對12位長輸入信號和8位長系數(shù)運算以進行乘法。該運算的乘積被舍入(roundoff)到預定的位位置。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到用戶亮度控制單元412。
用戶亮度控制單元412進行用于用戶控制亮度調整的加法和減法。用戶亮度控制單元412對來自用戶增益控制單元411的12位長輸入信號和13位長系數(shù)(其MSB是符號位)進行運算。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到子增益控制單元413。
子增益控制單元413進行用于白平衡增益調整的乘法。子增益控制單元 413對來自用戶亮度控制單元412的12位長輸入信號和8位長系數(shù)進行運算。該運算的乘積在被裁剪之前被舍入到預定的位位置。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到子亮度控制單元414。
子亮度控制單元414進行用于白平衡亮度調整的加法和減法。例如，亮度控制單元414基于來自子增益控制單元413的12位長輸入信號和預定的系數(shù)(其MSB是符號位)進行加法或減法。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到黑幀 (塊)控制單元415。
黑幀(塊)控制單元415將圖像信號的空白期固定為獨立于上游信號處
理的輸出的期望電平。如果由要顯示的圖像信號的有效期確定的像素數(shù)不能滿足要在LCD面板6上顯示的像素數(shù)時，則顯示剩余的像素，作為圖像信號的空白期。在這種情況下，黑幀控制單元415將空白期固定為期望電平，而不考慮諸如增益和亮度調整之類的圖像質量控制的結果。按該設置的黑幀控制單元415通過使用由脈沖解碼器輸出的脈沖(未示出)切換圖像信號和系數(shù)，用12位長數(shù)據(jù)替換圖像信號的期望范圍。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到第一噪聲抑制單元416。
為了噪聲抑制的目的，第一噪聲抑制單元416用期望電平的數(shù)據(jù)替換12 位長輸入信號。從該處理得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到樣式生成器417。
獨立于輸入信號，樣式生成器417響應于請求而生成固定樣式，諸如垂直條紋、傾斜條紋、水平條紋、交叉角、點、水平斜坡、水平階梯、垂直斜坡和垂直階梯。如此生成的固定樣式被輸出到OSD418。
OSD 418接納兩位的色彩OSD信號以及YS和YM信號，并進行圖像信號的半音(half-tone)處理和OSD_MIX處理。處理的結果被輸出到伽瑪校正精細控制電路42。
伽瑪校正精細控制電路42基于來自OSD 418的12位長數(shù)據(jù)進行稍后將討論的伽瑪校正和伽瑪精細控制。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到伽瑪增益控制單元431。
被提供了來自伽瑪校正精細控制電路42的12位長輸入信號之后，伽瑪增益控制單元431在增益控制處理中進行乘法，用于校正LCD面板6的V-T 特性的偏差。從該處理得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到伽瑪亮度控制單元432。
伽瑪亮度控制單元432從伽瑪增益控制單元431接收伽瑪校正12位長信號，并在亮度控制處理中進行加法和減法用于校正在LCD面板6的V-T的偏差。從該處理得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到色彩補償校正單元433。
色彩補償校正單元433通過把校正信號添加到圖像信號來校正色彩補償。例如，色彩補償校正單元433在圖像信號的水平、垂直和灰度級方向上以固定間隔建立校正點。然后，校正單元433在從RAM (未示出)取出數(shù)據(jù) 之前把校正點的校正數(shù)據(jù)寫到RAM,用于內插處理，從而創(chuàng)建校正曲線。根據(jù)校正曲線，色彩補償校正單元433校正色彩補償，并向點劃線倒置單元434 輸出得到的12位數(shù)據(jù)。
點劃線倒置單元434基于來自色彩補償校正單元433進行用于驅動點劃線倒置的信號處理。該處理的結果被輸出到第二噪聲抑制單元435。
第二噪聲抑制單元435通過用期望電平的數(shù)據(jù)替代來自點劃線倒置單元 434的圖像信號，來進行噪聲抑制處理。該處理的結果被輸出到限幅器436。
基于來自第二噪聲抑制單元435的12位長信號，以使得輸出信號不會超過預定限度的方式，限幅器436進行限幅處理。得到的12位長數(shù)據(jù)被輸出到重影消除單元437。
通過基于來自限幅器436的12位長數(shù)據(jù)的信號處理，重影消除單元437 消除可能出現(xiàn)在LCD面板6內的重影。該處理的結果被輸出到垂直條紋消除單元438。
垂直條紋消除單元438進行校正處理，用于最小化可能在LCD面板6中出現(xiàn)的條紋。該處理的結果以12位長信號的形式輸出。
組成信號處理器4的上述功能塊相互獨立地處理R信號、G信號和B信
圖7是示出作為本發(fā)明的實施例的、圖5所示的伽瑪校正精細控制電路 42的典型結構的功能方框圖。如圖7所示，伽瑪校正精細控制電路42包括伽瑪校正處理單元421和伽瑪精細控制處理單元422。
如圖7所示，伽瑪校正處理單元421包括加法和溢出處理單元4211、觸發(fā)器(FF) 4213、伽瑪校正查找表存儲器(或簡稱為存儲器)4214、內插計算單元4215和數(shù)據(jù)選擇器4216。
加法和溢出處理單元4211從輸入圖像信號中提取預定位寬度的高階位，并用預定位寬度的位來補充所提取的位，以創(chuàng)建被輸出的校正使用位。
例如，加法和溢出處理單元4211在A點提取預定位寬度的高階位，并用預定位寬度的位來補充A點的提取的位，以創(chuàng)建被輸出的對于B點的校正使用位。根據(jù)查找表中的量化位來創(chuàng)建在輸入信號中彼此相近的這兩個點。
更具體地，假設兩個鄰近點A和B存在于與稍后將討論的存儲器4214 中的量化位有關的輸入信號。為了使用線性內插函數(shù)內插在兩點間的延伸距離(stretch),加法和溢出處理單元4211從12位寬的輸入信號提取在A點的高階10位作為校正使用位，并添加'T'到所提取的位中的第十位，以創(chuàng)建被輸出到存儲器4214的、對于B點的校正使用位。
例如，加法和溢出處理單元4211通過添加"1"到輸入信號中的高階IO 位的第十位來生成信號，并將所生成的信號輸出到存儲器4214的每個地址端口。
觸發(fā)器(FF) 4213調整用于把輸入信號放入內插計算單元4215的定時。觸發(fā)器4213保存由輸入信號減去其校正使用位而剩下的位，即輸入信號的低階兩位，并例如在由存儲器4214輸出校正值數(shù)據(jù)的同時，向內插計算單元 4215輸出所保留的位。
伽瑪校正查找存儲器4214 (存儲器)存儲伽瑪校正查找表(LUT ),其中，來自給定灰度級的輸入信號的預定位寬度的高階內插使用位與伽瑪校正值數(shù) 據(jù)相關聯(lián)。典型地，當輸入信號的高階10比特將被作為校正使用位而輸入到存儲器4214時，存儲器4214被構造為具有1024字(=2IQ)的存儲器容量的雙端口存儲器，并配有兩個讀端口。在這種結構中，存儲器4214容納伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
圖8A和圖8B是解釋在圖7所示的伽瑪校正精細控制電路的存儲器中的查找表(LUT)的表格視圖。圖8A示出從輸入信號的預定高階位得到的校正使用位，該校正使用位對應于存儲器4214中的地址。圖8B指示對應于圖8A 所示的輸入信號的校正使用位的伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
典型地，伽瑪校正值數(shù)據(jù)是這樣一種數(shù)據(jù)，其如圖4所示地將輸入信號電平與輸出信號電平相關聯(lián)。例如，基于在響應于輸入信號而顯示的圖像的成像設備(例如攝像機)捕獲的信號與正處理的輸入信號之間進行的比較的結果，創(chuàng)建伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
存儲器4214具有被寫入對應于給定輸入信號的預定高階校正使用位的地址的校正值數(shù)據(jù)，如圖8A和8B所示，被如此寫入的校正值數(shù)據(jù)對應于正處理的輸入信號的預定高階校正使用位。
例如，將存儲器4214構造為雙端口存儲器。當通過端口輸入與每個點A 和B相關的校正使用位時，通過表翻譯，這些位被轉換成對應的校正值數(shù)據(jù)。從該翻譯得到的校正值數(shù)據(jù)被輸出到內插計算單元4215。
例如，如下將查找表寫入存儲器4214:當輸入包括寫指令的存儲器控制信號時，校正值數(shù)據(jù)被寫入指定的地址。在將要從存儲器4214讀取查找表用于確認或其他目的的情況下，輸入包括讀指令的存儲器控制信號。接著，從指定的地址輸出校正值數(shù)據(jù)。
由存儲器4214輸出點A和B的校正值數(shù)據(jù)，且由觸發(fā)器4213輸出由輸入信號減去其高階位所剩下的低階內插使用位。內插接收單元4215基于輸出的校正值數(shù)據(jù)以及輸出的低階內插使用位來進行線性內插處理。
圖9是示出圖7所示的校正電路中的內插計算單元的典型工作的圖形表示。圖IO是解釋輸入到圖7的校正電路中的內插計算單元的輸入信號的低階位如何對應于伽瑪校正值數(shù)據(jù)的表格視圖。
如果假設在內插使用位中的量化位的數(shù)量是2，則內插計算單元4215可以例如將點A和點B之間的內插值數(shù)據(jù)劃分為四個區(qū)l殳。內插計算單元4215 繼續(xù)創(chuàng)建關于從該劃分得到的量化點(即，在1/4、 1/2和3/4區(qū)段上的點) 的內插值數(shù)據(jù)。
如果在內插使用位中的量化位的數(shù)量是3，則內插計算單元4215例如將點A和點B之間的內插值數(shù)據(jù)劃分為八個區(qū)段。如果在內插使用位中的量化位的數(shù)量是n,則點A和點B之間的內插值數(shù)據(jù)被劃分為"2n"個區(qū)段。內插計算單元4215繼續(xù)在劃分之后創(chuàng)建內插值數(shù)據(jù)。通過適當?shù)卮_定內插使用位中的量化位的數(shù)量，可以處理所需的存儲器容量和校正精確級。
基于輸入低階兩位的內插使用位，內插計算單元4215選擇已經(jīng)被創(chuàng)建的內插值數(shù)據(jù)和校正值數(shù)據(jù)。更具體地，如果來自輸入信號的低階兩位的內插使用位是"00",則如圖10所示，內插計算單元4215例如輸出點A的伽瑪校正值。
如果來自輸入信號的低階兩位的內插使用位是"01",則內插計算單元 4215例如輸出"(點B的伽瑪校正值—點A的伽瑪校正值)/2 x 1/4 +點A的伽瑪校正值"。如果來自輸入信號的低階兩位的內插使用位是"10",則內插計算單元4215例如輸出"(點B的伽瑪校正值-點A的伽瑪校正值)/2 x 1/2 +點A的伽瑪校正值"。如果來自輸入信號的低階兩位的內插使用位是"11", 則內插計算單元4215例如輸出"(點B的伽瑪校正值-點A的伽瑪校正值) /2 x 3/4 +點A的伽瑪校正值"。
在這點上，通過非線性函數(shù)來表述LCD面板6的伽瑪特性，從而輸出信號總是隨著輸入信號而增加。這使得有可能通過把在低信號電平的A點的值和早先獲得的內插值數(shù)據(jù)相加來找到對于目標輸入信號的校正值數(shù)據(jù)。
如上所說明的，內插計算單元4215基于點A和B的校正值數(shù)據(jù)來創(chuàng)建對應于低階內插使用位的內插值數(shù)據(jù)。然后，單元4215選擇與來自輸入信號的低階位的內插使用位相對應的校正值數(shù)據(jù)。然而，該布置不限制本發(fā)明。可替換地，可以不計算點A和B之間的內插值數(shù)據(jù)。而是，在被提供了點A
和B的校正值數(shù)據(jù)和來自輸入信號的低階位的內插使用位之后，內插計算單
元4215可以僅創(chuàng)建對應于內插使用位的校正值數(shù)據(jù)。
響應于來自微型計算機8的控制信號，數(shù)據(jù)選擇器4216要么選擇由內插計算單元4215進行了伽瑪校正后的信號，要么選擇未被施以伽瑪校正處理的輸入信號。所選信號被輸出到伽瑪精細控制處理單元422。
伽瑪精細控制處理單元422能夠根據(jù)輸入數(shù)據(jù)的每個固定灰度級建立多達M種的校正數(shù)據(jù)，以便處理V-T曲線特性。使用所建立的校正數(shù)據(jù)，伽瑪精細控制處理單元422對伽瑪校正后的信號進行加法和減法，以便精細控制 V-T曲線。
伽瑪精細控制處理單元422執(zhí)行其如下功能響應于來自伽瑪校正處理單元421的伽瑪校正后的輸入數(shù)據(jù)，對于在固定的N個灰度級的每一個上的校正點，伽瑪精細控制處理單元422預先建立關于R、 G和B信號的每一個的、在構成精細控制單元4221的M個存儲體(bank)的BNK-1到BNK-M 中每一個中的校正數(shù)據(jù)。存儲體BNK-1到BNK-M可以例如由可以根據(jù)需要通過微型計算機8重寫(即，更新)其值的寄存器來構成。精細控制單元4221 可以響應于來自微型計算機8的控制信號而功能性地開啟和關閉。
例如，響應于來自微型計算機8的存儲體選擇信號BSLT,精細控制單元 4221通過獲得對在存儲體BNK-1到BNK-M之一中建立的校正數(shù)據(jù)的存取來進行其校正處理(即，伽瑪精細控制)。在這種情況下，用作給出非線性光學響應的顯示設備的圖像處理設備1 (例如，液晶顯示器單元)使用線性校正函數(shù)對輸入信號和所建立的校正數(shù)據(jù)進行內插計算處理。對輸入信號加上或減去該處理的結果。
在進行其伽瑪精細控制處理時，精細控制單元4221首先從指定的存儲體讀取對應于在根據(jù)輸入信號的高階位的輸入信號的鄰近灰度級上的點A和B 的校正數(shù)據(jù)。然后，精細控制單元4221基于點A和B的校正數(shù)據(jù)并基于輸入信號減去被用于讀取校正數(shù)據(jù)的其高階位所剩下的低階位(IN [Z:O]),來進行IN[Z:0"(A-B)/2C的線性內插，其中Z表示量化位的數(shù)量?？梢酝ㄟ^ 適當?shù)卦O置量化位計數(shù)Z來處理所包含的計算的校正精確度。對輸入信號加上或減去該計算的結果，接著通過考慮溢出和下溢來裁剪該輸入信號。由此，精細控制單元4221提供其精細控制處理的最后結果。
上述實施例允許用戶通過例如利用微型計算機8定義處理范圍選擇信號
RSLT,來指定有效的圖像區(qū)域和具體位置的精細控制校正處理范圍。
圖11是解釋可應用于本發(fā)明實施例的精細控制校正處理范圍的示意圖。
圖12是當在水平方向上指定可應用于本實施例的精細控制校正處理范圍時的效果的時序圖。圖13是當在垂直方向上指定可應用于本發(fā)明的實施例的精細控制校正處理范圍時的效果的時序圖。
如圖11所示，可以選擇校正針對于具體位置的局部區(qū)域或整個圖像顯示區(qū)域，作為校正(精細控制)處理范圍，通過使用處理范圍選擇信號來進行該選擇。當對具體位置施加精細控制校正時，在窗口顯示上指定感興趣的范圍。具體地，通過水平方向上的寄存器GAM_H1和GAM—H2和垂直方向上的寄存器GAM—VI和GAM—V2來指定該范圍。
如圖12和13所示，可以使用響應于輸入時鐘對有效圖像顯示區(qū)域內的水平和垂直方向所設置的計數(shù)器、以點或線的增加來指定要處理的范圍。
當選擇要處理的感興趣的范圍時，對于圖4所示的窗口顯示的指定范圍外的屏幕區(qū)域，本發(fā)明的實施例允許選^H"生地從存儲體BNK-1到BNK-M中的一個中取出校正數(shù)據(jù)。這種布置允許通過考慮LCD單元的更詳細的條件來控制V-T曲線。
圖15是概括圖7所示的伽瑪校正精細控制電路的典型工作的流程圖。以下參考圖15描述上述結構的伽瑪校正精細控制電路42—般如何操作。假設選擇了由數(shù)據(jù)選擇器4216進行伽瑪校正后的信號。
預先將存儲器4214構造為具有1024字(=21G)的存儲器容量的端口存儲器，并配有兩個讀端口。如此，存儲器4214容納伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
在圖15的步驟ST1中，被提供了輸入信號后，加法和溢出處理單元4211 輸入來自輸入信號的高階10位的校正使用位。加法和溢出處理單元4211把輸入位中的第十位加上'T'以進一步創(chuàng)建被輸出到存儲器4214的校正使用位。高階10位的校正使用位被無改變地放入存儲器4214中。
在步驟ST1,存儲器4214通過適當?shù)牡刂范丝诮蛹{來自輸入信號的高階 10位的(對于點A的)校正使用位、和(對于點B的)從加法和溢出處理單元4211輸出的輸入信號的第十位被加上'T'的高階IO位的校正使用位。校正使用位指定校正值數(shù)據(jù)從其被輸出到內插計算單元4215的地址。具體地，對應于點A的校正使用位的校正值數(shù)據(jù)以及對應于點B的校正使用位的校正值數(shù)據(jù)被輸出到內插計算單元4215。
在步驟ST3,觸發(fā)器4213保存來自輸入信號的低階兩位的內插使用位，并以適當定時的方式向內插計算單元4215輸出所保留的位。接著，內插計算單元4215基于來自存儲器4214的點A和B的校正值數(shù)據(jù)并基于從觸發(fā)器 4213發(fā)送的來自輸入信號的低階兩位的那些內插使用位，來進行內插處理。
更具體地，由于在內插使用位內的量化位的數(shù)量是2，內插計算單元4215 把點A和點B之間的內插值數(shù)據(jù)劃分為圖9所示的四個區(qū)段。內插計算單元 4215繼續(xù)創(chuàng)建關于從該劃分得到的量化點(即,在1/4、 1/2和3/4區(qū)段的點) 的內插值數(shù)據(jù)?；诘碗A兩位的內插使用位，內插計算單元4215在所創(chuàng)建的校正值數(shù)據(jù)和點A的校正值數(shù)據(jù)中選擇對應于輸入信號的內插值數(shù)據(jù)。在這種情況下，通過非線性函數(shù)指示LCD的伽瑪特性從而輸出信號總是隨著輸入信號而增加。被提供了該特性后，可以把在低信號電平的點A的值和先前獲得的內插值數(shù)據(jù)相加，以找到用于目標輸入信號電平的伽瑪校正值數(shù)據(jù)。
內插計算單元4215向緊接著的下游組件單元輸出內插后的圖像信號。內插計算單元4215的處理的結果通過數(shù)據(jù)選擇器4216被供應到精細控制處理單元422。
在步驟ST4，使用線性校正函數(shù)來內插已由伽瑪校正處理單元421進行校正的輸入信號和所建立的校正數(shù)據(jù)。對輸入信號加上或減去該內插的結果。
更具體地，根據(jù)輸入信號的預定高階位，從存儲體選擇信號BSLT指定的存儲體BNK中讀取與位于輸入信號數(shù)據(jù)的鄰近灰度級上的點A和B相對應的校正數(shù)據(jù)。然后基于點A和B的校正數(shù)據(jù)并基于輸入信號減去被用于從輸入信號讀取校正數(shù)據(jù)的其高階位所剩下的低階位(IN [Z:0])，進行IN [Z:0] * (A-B)/2(z+')的線性內插。
對輸入信號加上或減去該計算的結果，接著，通過考慮溢出和下溢來裁剪該輸入信號。以此方式提供內插的最后結果。
如上所述，例如，配有根據(jù)本發(fā)明的伽瑪精細控制處理能力的圖像處理設備1基于查找表(LUT)布置來創(chuàng)建校正數(shù)據(jù)，以參考與所使用的LCD單元的V-T曲線特性對應的目標灰度級來校正輸入圖像信號。通過下游提供的伽瑪校正處理塊來線性地內插如此創(chuàng)建的校正值。
由伽瑪校正處理單元421輸出的灰度級校正數(shù)據(jù)被用作與LCD單元的特性對應的參考。由于這個原因，僅需要一個存儲器來容納LUT。
由于通過設置寄存器來處理精細控制校正數(shù)據(jù)，因此有可能對于已經(jīng)進行灰度級校正的輸入信號，根據(jù)存儲體的數(shù)量來準備M種精細控制校正數(shù)據(jù)。完成數(shù)據(jù)的準備，同時僅使用一個存儲器。
與傳統(tǒng)設置相反，本發(fā)明的布置減少了更新LUT中的校正數(shù)據(jù)所需的時間。由于僅使用一個存儲器，因此以使電路規(guī)?；蚬β世速M的任何增加最小化的方式來構造所包含的電路。也可以可調整地處理隨時間在性能上惡化的 LCD單元的V-T曲線。因此，本發(fā)明的實施例允許為在比以前更詳細的灰度級上的數(shù)據(jù)校正指定更詳細的顯示區(qū)域。
換句話說，通過使用M個存儲體、且不需要求助于被包括在電路中的多個存儲器、對于固定的N灰度級的每一個來建立多達M種校正數(shù)據(jù)。這防止了電路的電平或功率消耗的增加。
因為對于存儲體BNK-1到BNK-M的每一個來校正數(shù)據(jù)的寄存器設置，而不需要更新整個伽瑪表數(shù)據(jù)，因此可以同時改變伽瑪精細控制數(shù)據(jù)的設置。這使得有可能更新LUT中的數(shù)據(jù)，而該更新處理需要很少的時間。
對伽瑪校正后的信號進行加法和減法。這個特征使得有可能根據(jù)由于 LCD單元的特性的變化而導致的V-T曲線的波動來進行精細控制。
可以如用戶定義地設置要被校正的范圍。如此可以校正有效的圖像范圍和具體建立的位置。
可以對于圖像顯示區(qū)域中的特定位置或根據(jù)具體灰度級來精細校正V-T 曲線。因為由該創(chuàng)造性的布置進一步校正已進行灰度級校正的數(shù)據(jù)，因此易于靈活地處理上游伽瑪校正塊中的任何功能變化。
伽瑪校正精細控制電路42的伽瑪校正處理單元421不限于圖7所示的結構。而是可以采用不同種類的伽瑪校正處理電路中的任何一種用于該電路。
圖16是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的另一伽瑪校正精細控制電路的典型結構的功能方框圖。在圖16中的圖像處理設備1A在如下細節(jié)方面不同于圖1所示的圖像處理設備1。例如提供溫度傳感器10作為靠近顯示單元9 的狀態(tài)信息獲取單元。例如由微型計算機8檢測由溫度傳感器IO獲取的反饋數(shù)據(jù)作為狀態(tài)信息。根據(jù)從反饋數(shù)據(jù)獲取的LCD單元的溫度特性，預先在存儲體BNK-1到BNK-M的每一個中建立伽瑪精細控制校正數(shù)據(jù)；然后選擇性地和自動地存取所建立的數(shù)據(jù)。使用選擇性地存取的校正數(shù)據(jù)來進行反映正起作用的溫度特性的校正處理。
也可以設置其他傳感器來生成反饋脈沖，從而可調整伽瑪精細控制校正數(shù)據(jù)。以此方式，可實現(xiàn)具體針對的校正方法，來處理LCD單元的特定特性。
LCD單元的V-T特性也依賴于溫度，如圖17所示。通過本實施例，把溫度傳感器附加到圖像處理設備1A以便檢測其溫度。如此檢測的數(shù)據(jù)被反饋到伽瑪精細控制處理單元422。預先在構成寄存器布置的存儲體BNK-1到 BNK-M的每一個中選擇性地建立對應于LCD單元的溫度特性的伽瑪精細控制校正數(shù)據(jù)。當檢測到溫度時，所獲得的溫度數(shù)據(jù)允許自動地修正對包含對應于LCD單元的當前溫度特性的校正數(shù)據(jù)的存儲體之一的存取。
除了溫度傳感器以外，可以提供亮度傳感器作為狀態(tài)信息獲取單元。在這種情況下，比較來自已經(jīng)感測了 LCD單元的亮度的亮度傳感器的反饋數(shù)據(jù) 與來自伽瑪精細控制處理單元的輸出數(shù)據(jù)。使用這兩種數(shù)據(jù)之間的差別來更新在容納伽瑪精細控制校正數(shù)據(jù)的存儲體中可應用的存儲器的內容。這種設置使得有可能補償隨時間惡化的LCD單元的V-T曲線。
作為使用上述LCD單元的典型電子設備，下面將參考圖18的示意圖描述投影式LCD單元，圖18概述了該設備的典型結構。如圖18所示，投影式 LCD單元(即LCD投影儀單元)300包括按以下順序沿光軸C布置的光源 301、可透射液晶顯示器(LCD)裝置302和光學投影系統(tǒng)303。
構成光源301的燈304發(fā)射由反射體305聚焦到前方的光線。所聚焦的光線進入?yún)R聚輸入光的聚光透鏡306。匯聚光通過入射端偏轉板307被引導至LCD裝置302。
通過LCD裝置302和出射端偏轉板308轉換被引導的光成圖像。轉換得到的圖像通過光學投影系統(tǒng)303以放大的方式投影到屏幕310上。在光源301 和聚光透鏡306之間插入的過濾器314從所發(fā)射的光線中去除不必要的波長的射線(即紅外線和紫外線)。
下面將參考圖19討論被實踐作為采用上述LCD裝置的電子設備的投影式LCD單元的典型結構。圖19所示的投影式LCD單元500使用三個單位的上述LCD裝置，即分別為R、 G和B提供的、并構成投影單元的光學系統(tǒng)的 LCD裝置562R、 562G和562B。
作為其光源，投影式LCD單元500的光學系統(tǒng)使用光源設備520和均勻照明光學系統(tǒng)523。 LCD單元500還包括色彩分離光學系統(tǒng)524,把來自均勻照明光學系統(tǒng)523的光束W分離為紅(R)、綠(G)和藍(B)光束；三個光電子管525R、 525G和525B,分別調制三個光束R、 G和B;色彩組合棱鏡510，
把經(jīng)調制的光束組合成一個光束；投影透鏡單元506,以放大的形式把組合的光束投影到投影屏幕600的表面；以及光導系統(tǒng)527,把藍色光束B引導到對應的光電子管525B。
均勻照明光學系統(tǒng)523具有兩個透鏡片521和522以及反射鏡531。兩個透鏡片521和522以與反射鏡531側面相接的方式彼此垂直地放置。均勻照明光學系統(tǒng)523中的透鏡片521和522的每一個具有以矩陣樣式布局的多個直角透鏡。
由光源設備520發(fā)出的光束被第一透鏡片521的直角透鏡劃分為多個部分光束。由三個光電子管525R、 525G和525B附近的第二透鏡片522的直角透鏡聚焦這些部分光束。因此即使光源設備520在出射光束上具有不均勻的照明分布，適當?shù)木鶆蛘彰鞴鈱W系統(tǒng)525也能用均勻的光來照射三個光電子管525R、 525G和525B。
色彩分離光學系統(tǒng)524由藍綠反射雙色鏡541、綠色反射雙色鏡542和反射鏡543組成。藍綠反射雙色鏡541從垂直方向上的光束W反射藍色光束 B和綠色光束G。所反射的光束被^:向綠色反射雙色鏡542。紅色光束R在被下游的反射鏡543垂直地反射之前穿過藍綠反射雙色鏡541。從鏡子543, 紅色光束R到達向棱鏡單元510發(fā)出光束R的紅色光束發(fā)射器544。
綠色反射雙色鏡542從由藍綠反射雙色鏡541反射的藍色光束B和綠色光束G中僅直角地反射綠色光束G。從鏡子542，綠色光束G到達向棱鏡單元510發(fā)出光束G的綠色光束發(fā)射器545。已經(jīng)穿過綠色反射雙色鏡542的藍色光束B被藍色光束發(fā)射器546投向光導系統(tǒng)527。
在均勻照明光學系統(tǒng)523的光束(W )發(fā)射邊緣和色彩分離光學系統(tǒng)544 中的三個光束發(fā)射器544、 545和546的每一個之間的距離被設成基本相同。聚光透鏡551和552分別位于色彩分離光學系統(tǒng)524中的紅色光束發(fā)射器544 和綠色光束發(fā)射器545的光出射端上。從各個發(fā)射器出來的紅色光束R和綠色光束G進入將要彼此平行呈現(xiàn)的聚光透鏡551和552。
平行的紅色光束R和綠色光束G分別進入光電子管525R和525G，用于調制處理。通過調制，用對應的圖像信息來提供色彩光束。即，在驅動裝置 (未示出)的控制下，以反映正被供應的圖像信息的方式來切換這些LED設備。穿過LED設備的色彩光束被它們調制。藍色光束B通過光導系統(tǒng)527 被引導至對應的光電子管525B,其類似地使用相關圖像信息調制藍色光束。
該設置的光電子管525R、 525G和525B是包含分別與LCD裝置562R、 562G和562B在一端上側面相接的入射端反射片561R、561G和561B在內的液晶光電子管。
光導系統(tǒng)527包括位于藍色光束(B )發(fā)射器546的出射端上的聚光透鏡554、入射端反射鏡571、出射端反射鏡572、位于兩個反射鏡之間的中間透鏡573和位于光電子管525B的下游的聚光透鏡553。
聚光透鏡546發(fā)出的藍色光束通過光導系統(tǒng)527被引導至LED設備 562B,以由后者調制。在從光束W的發(fā)射器邊緣到不同的LCD裝置562R、 562G和562B的范圍中的不同色彩光束的光學路徑中，藍色光束B的光學路徑具有最長的距離。這意味著，藍色光束在光量方面的損失是最大的。
然而，提供光導系統(tǒng)527來幫助減少在光量的損失。在分別通過光電子管525R、 525G和525B的路途期間調制的色彩光束R、 G和B進入色彩組合棱鏡510,以進行色彩組合。棱鏡510組合的光束被投向投影透鏡單元506, 其接著以放大的方式將組合光束投影到適當定位的投影屏幕600的表面上。
不僅可以將本發(fā)明應用于投影式LCD單元，還可以應用于反射式LCD 單元、LCOS(硅上液晶)、有機電致發(fā)光顯示器和其他顯示方法的設備。當本發(fā)明應用于具有內置驅動器電路的LCD裝置、具有外部驅動器電路的LCD 裝置、對角長度的范圍例如從1到15英寸的不同大小的LED裝置和各種LCD 裝置(包括筒單矩陣液晶型、TFD有源矩陣型、無源矩陣型、光學有源模式型和雙折射模式型)時，也可得到本發(fā)明的上述效果。
本領域技術人員應該理解，根據(jù)設計要求和其他因素，可進行各種修改、組合、子組合和替換，只要它們在所附權利要求或其等同物的范圍內即可。
相關申請的交叉引用
本發(fā)明包含關于2006年12月11日在日本專利局提交的日本專利申請 JP2006-333576的主題，其全部內容被引用附于此。
權利要求
1.一種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備，所述圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理單元使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
2. 根據(jù)權利要求1所述的圖像處理設備，進一步包括被配置以讓用戶定義所述精細控制處理單元的有效圖像范圍和特定位置的精細控制校正處理范圍的單元。
3. 根據(jù)權利要求1所述的圖像處理設備，其中所述精細控制處理單元根據(jù)屏幕顯示區(qū)域的特定位置或具體灰度級來精細控制所述V-T曲線。
4. 根據(jù)權利要求2所述的圖像處理設備，其中所述精細控制處理單元根據(jù)屏幕顯示區(qū)域的特定位置或具體灰度級來精細控制所述V-T曲線。
5. 根據(jù)權利要求1所述的圖像處理設備，其中所述精細控制處理單元具有被配置以保留所述校正數(shù)據(jù)的存儲體；以及其中所述精細控制處理單元根據(jù)所述輸入信號的預定高階位從指定的存儲體讀取與位于給定數(shù)據(jù)的附近的灰度級上的兩點相對應的校正數(shù)據(jù)，基于關于所述兩點的所述校正數(shù)據(jù)并基于被用于從所述輸入信號讀取所述校正數(shù) 據(jù)的所述高階位以外的所述輸入信號的低階位來進行線性內插處理，并進行把所述線性內插的輸出加上所述輸入信號或從所述輸入信號減去所述輸出的計算。
6. 根據(jù)權利要求5所述的圖像處理設備，其中所述精細控制處理單元在所述計算后通過考慮溢出和下溢來進行裁剪。
7. 根據(jù)權利要求1所述的圖像處理設備，其中所述校正處理單元包括存儲器，被配置以存儲根據(jù)所述圖像處理設備的所述V-T曲線特性而計算的查找表類型伽瑪校正數(shù)據(jù)；以及選擇器，被配置以選擇伽瑪校正后的信號或未伽瑪校正的信號。
8. 根據(jù)權利要求1所述的圖像處理設備，進一步包括獲取單元，被配置以獲取關于所述圖像處理設備的狀態(tài)信息；以及被配置以通過接收由所述獲取單元獲取的所述狀態(tài)信息、通過用V-T特性補充所述狀態(tài)信息以創(chuàng)建反饋數(shù)據(jù)、并通過使反饋數(shù)據(jù)被反映在所述精細控制處理單元內的所述校正數(shù)據(jù)中來自動地選擇或更新數(shù)據(jù)的單元。
9. 根據(jù)權利要求5所述的圖像處理設備，進一步包括獲取單元，被配置以獲取關于所述圖像處理設備的狀態(tài)信息；以及被配置以通過接收由所述獲取單元獲取的所述狀態(tài)信息、通過用V-T特性補充所述狀態(tài)信息以創(chuàng)建反饋數(shù)據(jù)、并通過使反饋數(shù)據(jù)被反映在所述精細控制處理單元內的所述校正數(shù)據(jù)中來自動地選擇或更新數(shù)據(jù)的單元。
10. —種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理方法，所述圖像處理方法包括步驟第一，進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及第二，隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)；以及第三，通過對使用所建立的校正數(shù)據(jù)在所述第一步驟中進行伽瑪校正后的信號進行計算、精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
11. 根據(jù)權利要求IO所述的圖像處理方法，進一步包括讓用戶為第三步驟定義有效圖像范圍和特定位置的精細控制校正處理范圍的步驟。
12. 根據(jù)權利要求IO所述的圖像處理方法，其中，所述第三步驟根據(jù)屏幕顯示區(qū)域的特定位置或具體灰度級來精細控制所述V-T曲線。
13. 根據(jù)權利要求IO所述的圖像處理方法，其中，所述第二步驟使得在存儲體中保留所述校正數(shù)據(jù)，以及其中所述第三步驟根據(jù)所述輸入信號的預定高階位從指定的存儲體讀取與位于給定數(shù)據(jù)的附近的灰度級上的兩點相對應的校正數(shù)據(jù)，基于關于所述兩點的所述校正數(shù)據(jù)并基于被用于從所述輸入信號讀取所述校正數(shù)據(jù)的所述高階位以外的所述輸入信號的低階位來進行線性內插處理，并進行把所述線性內插的輸出加上所述輸入信號或從所述輸入信號減去所述輸出的計算。
14. 一種包括用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備的顯示設備，所述圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理單元使用所建立的校正數(shù) 據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
15. —種投影顯示設備，包括光源；至少一個液晶顯示單元，被配置以包括進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備；光聚焦系統(tǒng)，被配置以把由所述光源發(fā)射的光聚焦到所述液晶顯示單元上；以及光學投影系統(tǒng)，被配置以擴散由所述液晶顯示單元光學調制的光，用于投影目的，其中在所述液晶顯示單元中的所述圖像處理設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理單元使用所建立的校正數(shù) 據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
16. —種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備，所述圖像處理設備包括校正處理裝置，用于進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理裝置，隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理裝置使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
17. —種包括用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備的顯示設備，所述圖像處理設備包括校正處理裝置，用于進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理裝置，隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理裝置使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的^^稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
全文摘要
公開了一種用于進行由多個位組成的圖像信號的校正處理的圖像處理設備。該設備包括校正處理單元，被配置以進行輸入圖像信號的伽瑪校正；以及精細控制處理單元，被配置以隨需要根據(jù)輸入信號的多個固定灰度級來建立多種校正數(shù)據(jù)，以便于通過對由所述校正處理單元使用所建立的校正數(shù)據(jù)進行伽瑪校正后的所述輸入圖像信號進行計算，精細地控制關于施加電壓的被稱為電壓-透射(V-T)曲線的透射特性。
文檔編號H04N5/202GK101202830SQ20071019964
公開日2008年6月18日申請日期2007年12月11日優(yōu)先權日2006年12月11日
發(fā)明者大橋直樹, 平川孝申請人:索尼株式會社

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