专利名称：同步多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及生成图像帧序列，尤其涉及在生成图像帧序列期间使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步的技术。
背景技术：
许多显示系统通过依次产生多色光、对这些颜色的光进行空间调制并且投影调制后的多色光以形成图像帧，从而生成彩色图像帧。这些颜色的光通常通过使白光源发出的光通过滤色轮、棱镜或其他滤光器得到。
为了提高投影图像帧的分辨率，可以将图像帧在时间上分成若干个子帧图像。将这些子帧图像相对于该图像帧中的其它子帧图像空间偏移地投影。
发明概要按照本发明的原理，在一个实施例中，产生多色光。该多色光具有按特征顺序颜色周期周期性改变的颜色序列。对多色光进行调制，从而为每个图像帧序列提供多个子帧图像。在帧周期期间投影每个图像帧的多个子帧图像。对于每个图像帧而言，将每个子帧图像相对于其它子帧图像彼此偏移地投影。使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步，以确保颜色周期与帧周期之间的整数倍关系。
图1为表示本发明显示系统的一个实施例的方框图。
图2-5为配合图1的显示系统使用的滤色轮的一些例子。
图6表示了图3和4所示滤色轮的示范性时序图。
图7表示了图5和6所示滤色轮的示范性时序图。
图8为表示图1所示显示系统的方框图，其中详细示出了图像处理单元的一个实施例。
图9A-C表示了按照一个示范性实施例为特定图像而产生的若干图像子帧。
图10A-B表示了按照一个示范性实施例在第一图像子帧位置显示第一子帧中的一个像素而在第二图像子帧位置显示第二子帧中的一个像素。
图11A-D表示了按照一个示范性实施例，子帧产生功能可以为一个图像帧限定四个图像子帧。
图12A-D表示了按照一个示范性实施例，在第一图像子帧位置显示第一子帧中的一个像素、在第二图像子帧位置显示第二子帧中的一个像素、在第三图像子帧位置显示第三子帧中的一个像素和在第四图像子帧位置显示第四子帧中的一个像素。
图13为表示本发明的生成彩色子帧图像的方法的一个实施例的流程图。
图14为表示本发明的生成彩色子帧图像的方法的另一个实施例的流程图。
发明详细说明图1所例示的是本发明的显示系统2的一个实施例。本文中和所附权利要求书中使用的术语“显示系统”除特别指出以外是指投影器、投影系统、图像显示系统、电视系统、视频监视器、计算机监视器系统或配置用于生成图像帧序列的任何其他系统。图像帧序列产生图像，该图像可以是静止图像、一系列图像或运动图像视频。本文中和所附权利要求书中使用的短语“图像帧序列”和术语“图像”除特别指出以外一般是指静止图像、图像系列、运动图像视频或其它由显示系统显示的任何图像。
在图1所示的实施例中，显示系统2包括图像处理单元4、周期性光产生器6、空间光调制器(SLM)8、摆动装置10和显示光学装置12。显示系统2接收图像数据14。图像数据14限定了将要显示的图像16，显示系统2利用图像数据14产生显示图像16。图像数据14的例子包括数字图像数据、模拟图像数据以及模拟和数字数据的组合。虽然表示和说明的是显示系统2处理一个图像16的情况，但本领域技术人员可以理解，显示系统2也可以处理多个或系列图像16或者运动图像视频显示16。
周期性光产生器6是任何配置用于产生具有按特征顺序颜色周期周期性改变的颜色序列的多色光的设备或系统。周期性光产生器6设置在显示设备2内，以将多色光传过SLM 8。在一个实施例中，周期性光产生器6包括光源18和顺序颜色装置20。
在一个实施例中，周期性光产生器6产生承载基色序列和可选的白光的光束。也就是说，周期性光产生器6输出的光束的光谱分布随时间周期性改变。例如，周期性光产生器6可以产生的光束的颜色在红、绿、蓝基色和白色之间周期性改变。或者，周期性光产生器6还可以输出诸如青色、黄色和洋红之类的颜色或者任何其他的颜色。所谓具有特定颜色的光束是指该光束的光谱分布具有能够表征这种颜色的可见光的峰值波长。采用滤色元是使白光源变为提供这样的光谱峰值的常用方式。
光源18是适用于投影仪的任意光源。这种适当光源18的一个例子是超高压汞灯。如图1所示，光源18向顺序颜色装置20提供光束。
顺序颜色装置20是任何配置用于将光源18发出的光顺序地调制成若干颜色或波长的光的装置或系统。在一个实施例中，可以设置颜色周期设置点来控制顺序颜色装置20的颜色周期。顺序颜色装置20的例子包括滤色轮22(图2-5)和旋转棱镜组。
图2-5例示了滤色轮22的一些例子。每个滤色轮22包括多个滤色镜24。每种颜色的滤色轮22是一个滤色元24。虽然表示为对于每种颜色都具有同样大小的滤色元24，但滤色元24大小不同的也不少见。通常，将各个滤色元24的相对大小用于适应光源18的不平衡。例如，如果光源18红色不足，就可以使红滤色元24比其他滤色元24大一些。
滤色轮22工作时旋转，从而只允许所选颜色或波长的光通过相应滤色元24。旋转的滤色轮22的旋转周期为周期性光产生器6的特征顺序颜色周期的整数倍。例如，图2和4中所例示的滤色轮22的旋转周期等于周期性光产生器6的特征顺序颜色周期，这是因为每个滤色轮22都只有一组滤色元24。类似的是，图3和5中所例示的滤色轮22的旋转周期等于周期性光产生器6的特征顺序颜色周期的两倍，这是因为每个滤色轮22都有两组滤色元24。
图6和7表示了帧周期T与滤色轮22的旋转之间的关系。在这些图中，R、G、B和W分别指红、绿、蓝和白色子帧。
输出每个帧所经历的时间就是帧周期T。空间或图像子帧周期是帧周期T的一部分，在这段时间内输出每个空间或图像子帧。颜色子帧是帧周期T的一部分，在这段时间内该周期性光产生器输出特定颜色或基色。帧周期T是任何适当的帧周期T。典型的帧周期T为1/60秒。如图6和7所示，对于每个空间或图像子帧至少产生一次整套的颜色子帧。也就是说，周期性光产生器6在单独一个空间或图像子帧期间至少产生一次整套的基色。
图6示出了帧周期T与图2和3中所示的滤色轮22的旋转之间的关系的一个实施例。在这个实施例中，图2的滤色轮22的旋转周期等于帧周期T的1/2。例如，帧周期T为1/60秒，则滤色轮22的转速就为7200RPM，也就是在帧周期T内完整地转两周。
图3所示的滤色轮22的旋转周期等于帧周期T，但由于图3的滤色轮22是RGBWRGBW轮，因此与图2的滤色轮22以两倍的转速旋转的效果相同。如果帧周期T也为1/60秒，则图3的滤色轮22的转速就应为3600RPM。
图7示出了帧周期T与图4和5中所示的滤色轮22的旋转之间的关系的一个实施例。在这个实施例中，图4的滤色轮22的旋转周期等于帧周期T的1/2。例如，帧周期T为1/60秒，则滤色轮22的转速就为7200RPM，也就是在帧周期T内完整转两周。
图5所示的滤色轮22的旋转周期等于帧周期T，但由于图5的滤色轮22是RGBRGB轮，因此与图4的滤色轮22以两倍的转速旋转的效果相同。如果帧周期T也为1/60秒，则图5的滤色轮22的转速就应为3600RPM。
再来看图1，SLM 8为配置用于对光进行调制，从而在帧周期T期间为每个图像帧提供多个子帧图像的任意装置或系统。SLM以对应于电或光输入的空间图形对入射光进行调制。入射光可以由SLM 8对它的相位、强度、偏振或方向进行调制。
SLM 8设置为用于对周期性光产生器6发出的光进行空间调制。周期性光产生器6发出的光投射到SLM 8上。在一个实施例中，光通过透镜或其他装置聚焦到SLM 8上。SLM 8根据来自图像处理单元4的输入对周期性光产生器6输出的光进行调制，从而形成了承载图像的光束。
SLM 8的实施例有硅上液晶(LCOS)阵列和微反射镜阵列。LCOS和微反射镜阵列是本技术领域内公知的，在本说明书中不再详细说明。LCOS阵列的一个实施例是PhilipsTMLCOS调制器。微反射镜阵列的实施例是数字光处理(DLP)芯片，可以从Texas InstrumentsTM公司得到。
在一个实施例中，来自SLM 8的已调光最终由显示光学装置12显示到观察表面(未示出)上。显示光学装置12是配置用于显示或投射图像的任意设备或系统。显示光学装置12提供聚焦及其他光学调整(如果需要的话)，以便显示系统2显示显示图像16。显示光学装置12的实施例包括配置用于将显示图像16投射和聚焦到显示屏上的透镜。观察表面的实施例包括屏幕、电视、墙壁或计算机监视器。或者，显示光学装置12也可以包括显示图像16所投射的观察表面。
周期性摆动装置10是配置用于使每个图像帧的子帧图像产生相对位移的任意设备或系统。在一个实施例中，在显示光学装置12显示显示图像16前，使已调光通过摆动装置10。摆动装置10的一个实施例是检流镜。在可选实施例中，摆动装置10集成入SLM 8或显示系统2的其他部件内。
图像处理单元4执行各种功能，包括控制光源18的照度和控制SLM8。图像处理单元4可以配置用于接收并处理数字图像数据、模拟图像数据或模拟和数字组合数据。在一个实施例中，如图8所例示的，图像处理单元4包括帧频转换单元26、分辨率调整单元28、子帧产生单元30、帧缓冲器32和系统定时单元34。
帧频转换单元26和图像帧缓冲器32接收并缓冲图像数据14，以生成与图像数据14相对应的图像帧。分辨率调整单元28调整帧的分辨率以匹配显示系统2的分辩性能。子帧产生单元30处理图像帧数据，以限定与图像帧相对应的两个或多个图像子帧。这些子帧由显示系统2显示，以产生显示图像16。系统定时单元34使显示系统2的各个部件的定时相同步。
包括帧频转换单元26、分辨率调整单元28、子帧产生单元30和系统定时单元34的图像处理单元4包括硬件、可执行代码或它们的组合。在一个实施例中，图像处理单元4的一个或多个部件包含在计算机、计算机服务器或其他能执行一系列逻辑运算的基于微处理器的系统内。此外，如果使图像处理单元4的各个部分在一些独立的系统部件内实现，则可以将图像处理分布到整个显示系统2中。
系统定时单元34用来保证滤色轮22、摆动装置10和帧的产生同步。系统定时单元34配置用于使周期性光产生器6和周期性摆动装置10同步，从而保证颜色周期与帧周期T之间的整数倍关系。在一个实施例中，颜色周期等于帧周期T。在另一个实施例中，颜色周期等于帧周期T整数倍的倒数。在又一个实施例中，颜色周期等于帧周期T的整数倍。
帧频转换单元26接收与将要由显示系统2显示的图像相对应的图像数据14，并且将图像数据14缓冲或存储在图像帧缓冲器32内。具体地说，帧频转换单元26接收表示图像的各行或各场的图像数据14，并且将图像数据14缓冲到图像帧缓冲器32内，以生成与将要由显示系统2显示的图像相对应的图像帧。图像帧缓冲器32可以通过接收并存储与图像帧相对应的所有图像数据14来缓冲图像数据14。帧频转换单元26可以通过其后从图像帧缓冲器32中恢复或提取图像帧的所有图像数据14来产生图像帧。这样，图像帧定义为包括表示将要由显示系统2显示的全部图像的图像数据14的多个独立行或场。因此，图像帧包括表示将要由显示系统2显示的图像16的多个列和多个行的独立像素。
帧频转换单元26和图像帧缓冲器32可以接收并处理作为逐行扫描制图像数据、隔行扫描制图像数据或逐行扫描制图像数据和隔行扫描制图像数据两者的图像数据14。如果是逐行扫描制图像数据，则帧频转换单元26和图像帧缓冲器32接收并存储图像的连续场的图像数据14。帧频转换单元26通过恢复图像的连续场的图像数据14来生成图像帧。如果是隔行扫描制图像数据，则帧频转换单元26和图像帧缓冲器32接收并存储图像的奇场和偶场的图像数据14。例如，接收并存储所有奇场图像数据14，以及接收并存储所有偶场图像数据14。因此，帧频转换单元26对图像数据14进行去隔行处理，并且通过恢复图像的奇、偶场图像数据14来生成图像帧。
图像帧缓冲器32包括用于存储各个图像的一个或多个图像帧的图像数据14的存储器。例如，图像帧缓冲器32可以包括诸如硬盘驱动器或其他持久性存储装置之类的非易失性存储器，也可以包括诸如随机存取存储器(RAM)之类的易失性存储器。
通过帧频转换单元26接收图像数据14和在图像帧缓存器32内缓冲图像数据14，可以将图像数据14的输入定时与该显示系统2内的其余部件(例如SLM 8、摆动装置10、以及显示光学装置12)的定时要求分开。具体地说，由于由图像帧缓冲器32接收并存储图像帧的图像数据14，因此可以以任何输入速率接收图像数据14。这样，该图像帧的帧频可以转换成显示系统2内其余部件的定时要求。例如，图像数据14可以由图像处理单元4以每秒30帧的速率接收，而SLM 8可以配置成以每秒60帧的速率工作。在这种情况下，帧频转换单元26将帧频从每秒30帧转换成每秒60帧。
分辨率调整单元28接收图像帧的图像数据14，并且调整图像数据14的分辨率。具体地说，图像处理单元4接收该图像帧的具有原始分辨率的图像数据14并且对其进行处理，以匹配显示系统2显示的分辨率。图像处理单元4增大、减小或保持图像数据14的分辨率，以匹配显示系统2显示的分辨率。
在一个实施例中，子帧产生单元30接收并处理图像帧的图像数据14，而且限定与该图像帧相对应的图像子帧数目。如果分辨率调整单元28已经调整了图像数据14的分辨率，则该子帧产生单元30接收到的就是具有经过调整的分辨率的图像数据14。每个图像子帧都包括表示与将要显示的图像相对应的图像数据14子集的数据阵列或者矩阵。该数据阵列包括限定了在一个等于相应图像帧的像素区域的像素区域内的像素内容的像素数据。由于每个图像子帧显示在空间上不同的图像子帧位置，因此图像子帧的每个数据阵列包括稍有不同的像素数据。在一个实施例中，图像处理单元4可以只产生与将要显示的图像相对应的图像子帧，而不是产生图像帧和相对应的图像子帧。
如所提到的那样，在与图像帧相对应的一组图像子帧内的每个图像子帧包括与将要显示的图像相对应的一个像素数据矩阵或阵列。在一个实施例中，每个图像子帧输入到SLM 8。SLM 8按照子帧调制光束，并产生承载该子帧的光束。承载各个图像子帧的光束最终由显示光学装置12显示，以生成显示图像。然而，在与一组子帧内的每个图像子帧相对应的光由SLM 8调制之后而在由显示光学装置12显示每个图像子帧之前，摆动装置10移动SLM 8与显示光学装置12之间的光路的位置。也就是说，摆动装置移动像素，从而使每个图像子帧被显示光学装置12显示在与先前显示的图像子帧稍有不同的空间位置上。这样，由于与给定的图像相对应的图像子帧在空间上相互有所偏移，因此每个图像子帧包括不同的像素或像素部分。摆动装置10可以移动像素，从而使图像子帧相互偏移一段垂直距离、一段水平距离或一段垂直距离和一段水平距离。
在一个实施例中，与图像相对应的一组子帧内的每个图像子帧由显示光学装置12高速显示，使得人眼不能发觉这些图像子帧之间的快速演替。这种快速演替图像子帧显现为单个显示图像。通过连续地将图像子帧显示在空间上不同的位置，就提高了最终显示图像的可视分辨率。
图9-12表示了由示例性摆动装置使图像子帧出现的示例性空间位移。顺序颜色与图像子帧的空间位移相结合，从而产生了显示彩色图像。
图9A-C表示了一种示例性实施例，其中为特定图像产生了多个图像子帧。如图9A-C所示，示例性图像处理单元4为特定图像产生两个图像子帧。具体地说，图像处理单元4为该图像帧产生第一子帧36和第二子帧38。虽然在这个实施例中和在以后的实施例中图像子帧是由图像处理单元4产生的，但可以理解图像子帧也可以由子帧产生单元30或显示系统2的其他部件产生。第一子帧36和第二子帧38各包括相应图像帧的图像数据14子集的数据阵列。虽然示例性图像处理单元4在图9A-C的这个实施例中产生了两个图像子帧，但可以理解两个图像子帧是可以由图像处理单元4产生的图像子帧的示例性数目，在其他实施例中可以产生任何数量的图像子帧。
如图9B所示，第一子帧36显示在第一图像子帧位置40。第二子帧38显示在第二图像子帧位置42，其偏离第一子帧位置40一段垂直距离44和一段水平距离46。因此，第二子帧38在空间上偏离第一子帧36一段预定距离。在一个示例性实施例中，如图9C所示，垂直距离44和水平距离46都近似为一个像素的二分之一。然而，第一图像子帧位置40与第二图像子帧位置42之间的空间偏移距离可以按最适合具体用途而有所不同。在可选实施例中，第一子帧36与第二子帧38可以只在垂直方向上或者只在水平方向上有所偏移。在一个实施例中，摆动装置10配置用于使SLM 8与显示光学装置12之间的光束偏移，从而使第一子帧36与第二子帧38在空间上相互偏离。
如图9C所示，显示系统2交替地在第一图像子帧位置40显示第一子帧36而在空间上偏离第一图像子帧位置40的第二图像子帧位置42显示第二子帧38。具体地说，摆动装置10使第二子帧38的显示相对第一子帧36的显示移动一段垂直距离44和一段水平距离46。这样，第一子帧36的像素就与第二子帧38的像素交叠。在一个实施例中，显示系统2完成一个显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36和显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38的循环，从而获得了可视分辨率得到增强的显示图像。因此，第二子帧38在空间上和时间上相对第一子帧36都发生移动。然而，观看者会将这两个子帧共同看作一幅增强了的单个图像。
图10A-B表示了完成一个显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36中的像素48和显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38中的像素50的循环的示例性实施例。图10A表示了显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36中的像素48的情况。图10B表示了显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38中的像素50的情况。在图10B中，第一图像子帧位置40用虚线示出。
通过产生第一子帧36和第二子帧38并且以如图9A-C和图10A-B所示的空间上偏移的方式显示这两个子帧36、38，与不用图像子帧的方案相比，用来产生最终显示图像的像素数据量增加了一倍。因此，采用2位置处理，最终显示图像的分辨率增加为近似1.4倍或2的平方根倍。
在另一个实施例中，如图11A-D所示，图像处理单元4为一个图像帧限定了四个图像子帧。具体地说，图像处理单元4为该图像帧限定了第一子帧36、第二子帧38、第三子帧52和第四子帧54。这样，第一子帧36、第二子帧38、第三子帧52和第四子帧54各包括相应图像帧的图像数据14子集的数据阵列。
在如图11B-D所示的这个实施例中，第一子帧36显示在第一图像子帧位置40。第二图像子帧38显示在第二图像子帧位置42，其偏离第一子帧位置40一段垂直距离44和一段水平距离46。第三子帧52显示在第三图像子帧位置56，其偏离第一子帧位置40一段水平距离58。水平距离58例如可以与水平距离46相同。第四子帧54显示在第四图像子帧位置60，其偏离第一子帧位置40一段垂直距离62。垂直距离62例如可以与垂直距离44相同。这样，第二子帧35、第三子帧52和第四子帧54在空间上相互偏离而且各与第一子帧36在空间上偏离一段预定距离。在一个示例性的实施例中，垂直距离44、水平距离46、水平距离58和垂直距离62各近似为一个像素的二分之一。然而，四个子帧之间的空间偏移距离可以按最适合具体用途而改变。在一个实施例中，摆动装置10配置用于将SLM 8与显示光学装置12之间的光束偏移，从而使第一子帧36、第二子帧38、第三子帧52和第四子帧54在空间上相互偏离。
在一个实施例中，显示系统2完成一个显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36、显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38、显示处在第三图像子帧位置56的第三子帧52和显示处在第四图像子帧位置60的第四子帧54的循环，从而获得了可视分辨率得到增强的显示图像。因此，第二子帧38、第三子帧52和第四子帧54相互之间和相对第一子帧38在空间上和时间上都发生移动。
图12A-D表示了完成一个显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36中的像素48、显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38中的像素50、显示处在第三图像子帧位置56的第三子帧52中的像素64和显示处在第四图像子帧位置60的第四子帧54中的像素66的循环的示例性实施例。图12A表示了显示处在第一图像子帧位置40的第一子帧36中的像素48的情况。图12B表示了显示处在第二图像子帧位置42的第二子帧38中的像素50的情况，其中第一图像子帧位置40用虚线示出。图12C表示了显示处在第三图像子帧位置56的第三子帧52中的像素64的情况，其中第一图像子帧位置40和第二图像子帧位置42都用虚线示出。最后，图12D表示了显示处在第四图像子帧位置60的第四子帧54中的像素66的情况，其中第一图像子帧位置40、第二图像子帧位置42和第三图像子帧位置56都用虚线示出。
通过产生四个图像子帧并且以图11A-D和图12A-D所示的空间偏移的方式显示这四个子帧，与不用图像子帧的方案相比，用来产生最终显示图像的像素数据量增加了三倍。因此，采用4位置处理，最终显示图像的分辨率增加为两倍或4的平方根倍。
如图9-12中的这些实施例所示，通过为一个图像帧产生若干图像子帧和在空间上和时间上相对彼此显示这些图像子帧，显示系统2可以产生分辨率高比将SLM 8用来显示的显示图像。在一个示例性实施例中，例如图像数据14的分辨率为800×600个像素，SLM 8的分辨率也为800×600个像素，显示系统2通过4位置处理而对图像数据14的分辨率进行调整，可以产生分辨率为1600×1200个像素的显示图像。
此外，通过交叠图像子帧的像素，显示系统2可以降低由于有缺陷像素引起的不良视觉效果。例如，如果图像处理单元4产生四个子帧并且在相互有所偏移的位置显示它们，则这四个子帧就有效地分散了有缺陷像素的不良效果，这是因为与每个子帧内的有缺陷像素相关联的是将要显示的图像的不同部分。有缺陷像素定义为包括异常或不能工作的显示像素，诸如呈现为“打开”或“关闭”的像素、产生低于或高于预定的亮度的像素、不一致或随机工作的像素。
图13为表示本发明的一个实施例的各个步骤的流程图。虽然图13中的这些步骤以具体次序示出，但本发明也包括次序与此不同的步骤。此外，在不背离本发明保护范围的情况下，在图13中所示的步骤之间也可执行一些附加步骤。
在步骤68，产生多色光。该多色光具有按特征顺序颜色周期周期性改变的颜色序列。在一个实施例中，步骤68是通过使光束通过旋转的滤色轮的方式来产生多色光的。在一个实施例中，滤色轮的旋转周期是该颜色周期的整数倍。
在步骤70，对多色光进行调制，从而为每个图像帧提供多个子帧图像。在步骤72，在帧周期T期间投影每个图像帧的多个子帧。对于每个图像帧而言，步骤72投影的每个子帧图像相对其他子帧图像有所偏移。
在步骤74，使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步，以保证颜色周期与帧周期T之间的整数倍关系。在一个实施例中，颜色周期等于帧周期T。在另一个实施例中，颜色周期等于帧周期T整数倍的倒数。在又一个实施例中，颜色周期等于帧周期T的整数倍。
在一个实施例中，使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步的步骤74包括发现颜色周期并使帧周期T和颜色周期的整数倍同步。在一个实施例中，发现颜色周期的步骤包括跟踪顺序颜色装置。在另一个实施例中，发现颜色周期的步骤包括监视顺序颜色装置的频率设定点。
图14为表示本发明的另一个实施例的各个步骤的流程图。虽然图14中的这些步骤以具体次序示出，但本发明也包括次序与此不同的步骤。此外，在不背离本发明保护范围的情况下，在图14所示的步骤之间也可执行一些附加步骤。
在步骤76，产生第一光束。第一光束在第一子帧周期期间承载了第一基色序列。在步骤78，在第一子帧周期期间调制第一光束，从而产生第一已调光束。在步骤80，将第一已调光束投射到观察表面上。
在步骤82，产生第二光束。第二光束在第二子帧周期期间承载了第二基色序列。在步骤84，在第二子帧周期期间调制第二光束，从而产生第二已调光束。
在步骤86，以提高显示图像的有效分辨率的方式将第二已调光束投射到观察表面上相对第一已调光束有所偏移的位置。
在一个实施例中，在步骤76、82中，至少利用一个滤色轮产生承载第一和第二基色序列的第一和第二光束。或者，在步骤76、82中，利用其它产生颜色序列的装置产生承载第一和第二基色序列的第一和第二光束。
在一个实施例中，第一和第二基色序列都是完整的基色序列。在另一个实施例中，第一和第二基色序列各包括红、绿、蓝、青、黄、洋红和白色中的两个或多个颜色。
以上说明只是对本发明的示例性说明。熟悉该领域的技术人员可以根据本发明的精神设计出各种替换型、改型和变型。因此，本发明包括所有这样的在所附权利要求书给出的本发明专利保护范围之内的替换型、改型和变型。
权利要求
1.一种用于生成图像帧序列的方法，该方法包括产生具有按特征顺序颜色周期发生周期性改变的颜色序列的多色光(68)；对该多色光进行调制(70)，从而为每个图像帧提供多个子帧图像；在帧周期期间投影每个图像帧的多个子帧图像(72)；对于每个图像帧，将每个子帧图像相对于其它子帧图像彼此偏移地投影(72)；以及使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步，以保证颜色周期与帧周期之间的整数倍关系(74)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中产生多色光的步骤(68)包括使光束通过旋转的滤色轮(22)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步的步骤(74)包括发现颜色周期；以及使帧周期与颜色周期的整数倍同步(74)。
4.一种用于生成图像帧序列的显示系统(2)，该显示系统(2)包括空间光调制器(8)，用来对光进行调制，从而在帧周期期间为每个图像帧提供多个子帧图像；周期性光产生器(6)，用来产生具有按特征顺序颜色周期发生周期性改变的颜色序列的多色光，所述周期性光产生器(6)设置用于使多色光通过空间光调制器(8)；周期性摆动装置(10)，用来使每个图像帧的各个子帧图像有相对偏移；以及系统定时单元(34)，用来使周期性光产生器(6)与周期性摆动装置(10)同步，以保证颜色周期与帧周期之间的整数倍关系。
5.一种用于生成显示图像的方法，该方法包括在第一图像子帧周期期间产生承载第一基色序列的第一光束(76)；在第一图像子帧周期期间对第一光束进行调制(78)，从而产生第一已调光束；将第一已调光束投射到观察表面上(80)；在第二图像子帧周期期间产生承载第二基色序列的第二光束(82)；在第二子帧周期期间对第二光束进行调制(84)，从而产生第二已调光束；以及以提高显示图像的有效分辨率的方式将第二已调光束投射到观察表面上相对第一已调光束有所偏移的位置(86)。
6.根据权利要求5所述的方法，其中第一和第二基色序列都是完整的基色序列。
7.一种显示系统(2)，包括图像处理单元(4)，用来在帧周期期间产生至少两个数据阵列，每个数据阵列限定了将要在图像子帧周期期间显示的子帧图像；周期性颜色光产生器(6)，用来在至少两个图像子帧周期中的每个图像子帧周期期间产生基色序列；光调制器(8)，用来在每个图像子帧周期期间接收来自周期性光产生器(6)的光并产生已调光束；以及摆动装置(10)，用来在帧周期期间接收已调光束并使子帧图像之间有相对偏移。
8.根据权利要求7所述的系统，还包括系统定时单元(34)，用来使周期性光产生器(6)与摆动装置(10)同步。
9.根据权利要求7所述的系统，其中该光调制器(8)还用来根据每个图像子帧数据阵列对光束进行调制。
全文摘要
产生多色光(68)。该多色光具有按特征顺序颜色周期发生周期性改变的颜色序列。对多色光进行调制(70)，从而为图像帧序列中的每个图像帧提供多个子帧图像。在帧周期期间对每个图像帧的多个子帧图像进行投影(72)。对于每个图像帧而言，将每个子帧图像相对于其它子帧图像彼此偏移地投影(72)。使多色光的周期性变化和多个子帧图像的投影同步(74)，以保证颜色周期与帧周期之间的整数倍关系。
文档编号H04N9/31GK1658024SQ20051000450
公开日2005年8月24日 申请日期2005年1月20日 优先权日2004年1月20日
发明者W·D·齐尔德斯 申请人:惠普开发有限公司