技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)場(chǎng)序法進(jìn)行彩色圖像顯示的圖像顯示裝置。

背景技術(shù)

根據(jù)加色混合方法，將彩色圖像顯示方法粗略地劃分為兩種方法。第一種方法依賴于基于空間混色原理的加色混合。更具體地說(shuō)，將光的三原色R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的各子像素精細(xì)地布置在平面中，使得以人眼的空間分辨率不能區(qū)分各色光，由此這些顏色在一個(gè)屏幕中混合以獲得彩色圖像。第一種方法被應(yīng)用于大部分的當(dāng)前商業(yè)化的顯示器類型，例如陰極射線管型、PDP(等離子體顯示)型及液晶型。當(dāng)?shù)谝环N方法用于構(gòu)造對(duì)來(lái)自光源(背光)的光進(jìn)行調(diào)制以進(jìn)行圖像顯示的類型的顯示裝置(例如，使用作為調(diào)制元件的元件(該元件是以液晶元件為代表的非自發(fā)光元件)構(gòu)造顯示裝置)時(shí)，出現(xiàn)下列困難。即，與各RGB顏色相對(duì)應(yīng)地需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)一個(gè)屏幕中的子像素。此外，需要RGB濾色器。此外，濾色器的存在將光的使用效率降低到1/3，這是因?yàn)闉V色器對(duì)來(lái)自光源的光的吸收。

第二種方法依賴于使用時(shí)間混色的加色混合。更具體地說(shuō)，沿時(shí)間軸劃分光的RGB三原色，并且隨時(shí)間順序地顯示各原色的平面圖像(時(shí)間順序)。另外，以對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)過(guò)高以至于在人眼的時(shí)間分辨率方面不能分辨屏幕的速率改變每個(gè)屏幕，使得由于基于眼睛在時(shí)間方向上的儲(chǔ)能效應(yīng)的時(shí)間混色而不能分辨每個(gè)色光，因此使用時(shí)間混色來(lái)顯示彩色圖像。該方法通常被稱作場(chǎng)序法。

第二種方法用于使用例如以液晶元件為代表的非自發(fā)光的調(diào)制元件來(lái)構(gòu)造顯示裝置，其給出以下優(yōu)點(diǎn)。即，由于獲得在每個(gè)瞬間屏幕的顏色是單色的狀態(tài)，因此不需要用于分辨平面中的每個(gè)像素的顏色的空間濾色器。并且，對(duì)于黑白顯示屏來(lái)說(shuō)，將來(lái)自光源的光改變成單色光，并且以過(guò)高以至于不能分辨屏幕的速率改變每個(gè)屏幕。于是，由于可以與基于眼睛在時(shí)間方向上的儲(chǔ)能效應(yīng)例如將所給出的背光改變成RGB的每個(gè)單色相協(xié)同地根據(jù)R信號(hào)、G信號(hào)和B信號(hào)順序地改變顯示圖像，因此一個(gè)驅(qū)動(dòng)電路系統(tǒng)就足夠了。

此外，通過(guò)隨時(shí)間改變顏色來(lái)進(jìn)行顏色選擇，并且如前所述不需要濾色器，導(dǎo)致減少光量的通過(guò)損耗的效果。因此，第二種方法當(dāng)前主要用于其中光量的減少易于引起嚴(yán)重?zé)釗p耗的高亮度、高熱光源(例如，投影儀(投影顯示法))的調(diào)制方法。此外，第二種方法由于其很高的光使用效率的優(yōu)點(diǎn)而被以各種方式研究。

然而，第二種方法具有視覺(jué)方面的嚴(yán)重缺點(diǎn)。具體地說(shuō)，第二種方法的基本顯示原理為：以對(duì)于人眼來(lái)說(shuō)過(guò)高以至于不能通過(guò)使用人眼的時(shí)間分辨率來(lái)分辨屏幕的速率改變每個(gè)屏幕。然而，按時(shí)間順序顯示的RGB圖像由于復(fù)雜因素而不能被很好地混合，這些復(fù)雜因素包括眼球的視神經(jīng)的局限性以及人腦的圖像識(shí)別力。結(jié)果，在顯示具有低色純度的圖像(例如，白色圖像)時(shí)，或者在對(duì)在屏幕內(nèi)移動(dòng)的顯示物體進(jìn)行跟蹤觀看時(shí)，每個(gè)原色圖像有時(shí)被看成殘留圖像等，導(dǎo)致引起觀看者極大不適的色彩斷裂顯示現(xiàn)象。

將這種色彩斷裂現(xiàn)象粗略地劃分為兩種類型。第一種類型是在顯示靜止圖像過(guò)程中的色彩斷裂現(xiàn)象，第二種類型是在跟蹤觀看運(yùn)動(dòng)圖像過(guò)程中的色彩斷裂現(xiàn)象。

在彩色圖像(靜止圖像)被分解成若干單色圖像并且按線序顯示這些單色圖像的情況下，即使對(duì)圖像進(jìn)行固定點(diǎn)凝視，也會(huì)發(fā)生在顯示靜止圖像過(guò)程中的色彩斷裂現(xiàn)象。在這種情況下，基于視網(wǎng)膜上的視神經(jīng)的視錐細(xì)胞的響應(yīng)與經(jīng)分解的若干單色圖像的顯示速率(頻率)之間的關(guān)系感知到色彩斷裂現(xiàn)象。

相對(duì)比地，由于以下事實(shí)而發(fā)生在跟蹤觀看過(guò)程中的色彩斷裂現(xiàn)象：在對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行跟蹤觀看時(shí)，由于顯示顏色在RGB的原色場(chǎng)配置中，因此即使空間顯示位置在各原色圖像的顯示時(shí)間點(diǎn)之間相同，眼睛也預(yù)測(cè)物體在移動(dòng)之后的位置從而提前移動(dòng)。即，每個(gè)圖像在從固定位置移開(kāi)時(shí)，該圖像明顯地形成在視網(wǎng)膜上，從而感知到該圖像被移開(kāi)。這被認(rèn)為難以符合該現(xiàn)象，除非將顯示速率增加到約1KHz。

順便提及，這里將利用亮度疊加時(shí)發(fā)生灰度級(jí)顯示的困難而不是色彩斷裂現(xiàn)象的示例來(lái)研究期望何種場(chǎng)頻的速率。等離子體顯示是現(xiàn)有顯示類型中的合適的示例。等離子體顯示采用約為60Hz的12倍的720Hz的子幀頻。已知的是，基于以上原理，在觀察運(yùn)動(dòng)圖像過(guò)程中，對(duì)于灰度級(jí)再現(xiàn)，不能很好地疊加亮度，導(dǎo)致稱作運(yùn)動(dòng)圖像的偽輪廓的年輪狀視覺(jué)干擾。

這樣，在過(guò)去提出了用于克服第二種方法的缺點(diǎn)(色彩斷裂現(xiàn)象)的各種措施。例如，提出了一種驅(qū)動(dòng)方法，其中在無(wú)需濾色器的情況下進(jìn)行顏色順序驅(qū)動(dòng)，并且插入白色顯示幀以防止色彩斷裂，使得實(shí)現(xiàn)對(duì)視網(wǎng)膜的連續(xù)譜能量刺激，導(dǎo)致色彩斷裂的減少。