專利名稱：：降低功耗的圖像顯示方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圖像通信，光其涉及彩色圖像顯示用的投影裝置中的一S像顯示方法及裝置。
背景技術(shù)：
：在圖像投影領(lǐng)域，例如(但不限于)涉及背投電視(RPTV)或前投影儀，光源應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)越來越成熟。現(xiàn)有技術(shù)在為該領(lǐng)域提供可變色光源的同時(shí)，不斷對(duì)所述光源進(jìn)行性能、結(jié)構(gòu)或成本優(yōu)化。-鑒于面態(tài)光源，例如半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LightEmittingDiode,LED)具有使用壽命長(zhǎng)、功耗低、波長(zhǎng)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，隨著各種新型高功率高亮度LED的不斷涌現(xiàn)，LED光源在上述領(lǐng)域中得到越來越多的應(yīng)用。典型的投影顯示系統(tǒng)如圖l所示。它包括分別用來產(chǎn)生一東紅光(R)、綠光(G)和藍(lán)光(B)的紅光源、綠光源和藍(lán)光源，以及用來調(diào)制使所述紅、綠、藍(lán)光東產(chǎn)生彩色圖像的光閥，和用來投射經(jīng)所述光閥調(diào)制后的紅、綠、藍(lán)光東到屏幕以產(chǎn)生圖像的光投影鏡頭。所述紅、綠、藍(lán)光東可以但不限于通過光纖來傳導(dǎo)向合色棱鏡，經(jīng)匯聚后輸往光閥。所述光閥可以是微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS,micro-electron-mechanicalsystem)設(shè)備，例如基于德州儀器(TexasInstrument)公司DLP(DigitalLightProcessing)技術(shù)的光閥。信號(hào)處理器通過驅(qū)動(dòng)信號(hào)來分別控制各光源和光調(diào)制器。例如，當(dāng)紅光光源被開啟并發(fā)射紅光時(shí)，信號(hào)處理器將把紅色圖像數(shù)據(jù)送往光調(diào)制器(例如數(shù)字微鏡裝置，DMD);類似地，當(dāng)綠光或藍(lán)光光源被開啟并發(fā)射綠/藍(lán)光時(shí)，信號(hào)處理器將把相應(yīng)的綠/藍(lán)色圖像數(shù)據(jù)送往光調(diào)制器。若所有紅、綠和藍(lán)光光源都被開啟時(shí)，灰色圖像數(shù)據(jù)將被送往光調(diào)制器。其中，光源驅(qū)動(dòng)信號(hào)和反饋信號(hào)組成的反饋環(huán)路可以維持光源色度和亮度的穩(wěn)定性，并可用來調(diào)節(jié)投影圖像的色溫。調(diào)制后的圖像光東最后經(jīng)由投影鏡頭投射到顯示屏慕。上述投影顯示系統(tǒng)中，還可以改為采用三個(gè)光閥來分別調(diào)制紅、綠和藍(lán)光東，再把調(diào)制后的紅、綠、藍(lán)光東經(jīng)過合色棱鏡匯聚后導(dǎo)向所述投影鏡頭。所述紅光源、綠光源和藍(lán)光源還可以用下列方式產(chǎn)生將白光光源與色輪相結(jié)合，利用色輪的運(yùn)動(dòng)，以透射或反射方式來改變白光的輸出顏色，從而得到分時(shí)輸出的紅、綠、藍(lán)光東。申請(qǐng)?zhí)枮?38071487的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種投影顯示中用于增強(qiáng)圖象亮度和對(duì)比度的方法。該方法基于由UHP(超高性能)燈和掃描儀提供至少一滾動(dòng)光帶、顯示面板由該滾動(dòng)光帶進(jìn)行照明的系統(tǒng)，包括步驟以行為單位對(duì)圖像進(jìn)行最大像素亮度的確定，控制并調(diào)節(jié)顯示面板上該像素的對(duì)應(yīng)孔徑為100%，同時(shí)相應(yīng)調(diào)節(jié)該行其它像素對(duì)應(yīng)的孔徑以及對(duì)應(yīng)于該行的燈電源；還確定每一行在孔徑完全打開時(shí)獲得所要求的最大亮度的燈功率，來調(diào)節(jié)燈功率分布圖使圖像的平均功率為額定的燈功率，以使原就具有最大孔徑的行可以使用高于平均值的燈功率，反之相應(yīng)降低該行的燈功率；這樣，按所述燈功率分布圖來控制燈電源將可以增強(qiáng)投影圖象的亮度和對(duì)比度。上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于隨著現(xiàn)有投影巿場(chǎng)顯示屏幕、亮度越來越高，投影系統(tǒng)對(duì)光源功率的要求也越來越高；上述專利申請(qǐng)中公開的投影顯示系統(tǒng)雖然能改善投影圖像的亮度和對(duì)比度，卻同現(xiàn)有其它投影系統(tǒng)一樣不能降低系統(tǒng)功耗。尤其是，所述UHP燈關(guān)斷后需要較長(zhǎng)的時(shí)間來再次點(diǎn)亮，因而通常情況下，該UHP燈需要保持亮度不變或變化不大，使得該方案中對(duì)應(yīng)于純黑的圖像時(shí)，屏幕不可能達(dá)到完全的黑暗，即該方案不可能實(shí)現(xiàn)理想的屏幕對(duì)比度i:o
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提出一種方法及裝置，可以使投影系統(tǒng)保持顯示亮度和對(duì)比度指標(biāo)大致不下降的前提下，降低系統(tǒng)功耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的基本構(gòu)思為以紅、綠、藍(lán)三基色顯示系統(tǒng)為例，基于圖像中出現(xiàn)大塊高亮度純白區(qū)域的機(jī)會(huì)不多，通常情況下被利用的紅、綠、藍(lán)光不同時(shí)達(dá)到其最大值；若使用一圖像分析器來分析一幀圖像，找出該圖像各像素?cái)?shù)據(jù)中紅、綠、藍(lán)基色灰階的當(dāng)前最大值，將其分別擴(kuò)大到理論最大值(以但不限于24位真彩色時(shí)最大值255為例)，從而相應(yīng)將全部像素?cái)?shù)據(jù)的各基色灰階擴(kuò)大相同倍數(shù)的同時(shí)，相應(yīng)地降低光源的紅、綠、藍(lán)光輸出功率；這樣，在投影系統(tǒng)上得以顯示的圖像可以具有大致不低于原來的亮度和對(duì)比度，并因?yàn)楣庠摧敵龉β实南陆刀档土讼到y(tǒng)的功耗。尤其是，當(dāng)用LED來產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)光時(shí)，由于LED開關(guān)控制的實(shí)時(shí)性好，可以使屏幕顯示達(dá)到全黑，從而提高了系統(tǒng)的顯示對(duì)比度。作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案是'，'提供一種降低功耗的圖像顯示方法，用于圖像的投影顯示系統(tǒng)，包括步驟B.光源產(chǎn)生若干基色光東來提供光輸出往光閥；C.圖像信號(hào)處理器將一幀圖像數(shù)據(jù)送往光閥，用來調(diào)制所述光輸出以產(chǎn)生彩色圖像光東；D.所述彩色圖像光東經(jīng)光投影鏡頭投射往屏幕，顯示出彩色圖像；尤其是，還包括步驟A.對(duì)該幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定其中各種基色灰階數(shù)據(jù)的倍增數(shù)；步驟c中，被送往所述光閥之前，所述圖像數(shù)據(jù)的各基色灰階數(shù)據(jù)先根據(jù)相應(yīng)的所述倍增數(shù)被調(diào)整處理；同時(shí)所述步驟B中，對(duì)所述光源若干基色光的輸出功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控。上述方案中，所述各種基色數(shù)據(jù)的倍增數(shù)的確定過程包括利用一圖像分析器讀取該幀圖像數(shù)據(jù)并確定其中各種基色灰階數(shù)據(jù)各自的最大值；確定一個(gè)預(yù)定參考值與所述各最大值的比值為各所述倍增數(shù)。上述方案中，根據(jù)所述各基色灰階數(shù)據(jù)最大值來確定當(dāng)前幀中所述光源各基色光的輸出功率，并通過改變所述光源的供電源來調(diào)控實(shí)現(xiàn)。上述方案中，對(duì)所述光源三基色輸出功率調(diào)控依據(jù)的是由事先設(shè)定的第一査找表來確定的光源當(dāng)前供電源參數(shù)數(shù)據(jù)；該第一査找表表明了在不改變一像素的基色顯示亮度前提下，該基色灰階與所述供電源參數(shù)之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述方案中，步驟C中，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)各基色灰階數(shù)據(jù)的調(diào)整處理包括步驟①用所述倍增數(shù)來放大該基色灰階數(shù)據(jù)，獲得對(duì)應(yīng)的屏顯虛擬灰階數(shù)據(jù)；②由事先設(shè)定的第二査找表來獲得用以替換該基色灰階數(shù)據(jù)的實(shí)際輸入灰階數(shù)據(jù)；所述第二查找表表明了在不改變圖像中顯示對(duì)比度的前提下，該基色實(shí)際輸入灰階與所述屏顯虛擬灰階之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述方案中，所述光源產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色光束；相應(yīng)地，所述圖像數(shù)據(jù)所包括的各像素?cái)?shù)據(jù)包括紅、綠、藍(lán)三基色數(shù)據(jù)。上述方案中，所述光源包括一組用作為發(fā)光源的LED或LED陣列，提供入射光線往一個(gè)包括若干具有不同透光特性的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)裝置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干區(qū)域依次反射或透射所述入射光線而分時(shí)產(chǎn)生所述若干基色光東。上述方案中，所述光源包括一組用作為激發(fā)光源的LED或LED陣列或激光光源，提供激發(fā)光線往一個(gè)包括若干具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的運(yùn)動(dòng)裝置，這些波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在該運(yùn)動(dòng)裝置上分區(qū)域設(shè)置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料依次吸收所述激發(fā)光線而分時(shí)激發(fā)產(chǎn)生不同的基色光東。作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)方案還是，提供一種降低功耗的圖像顯示裝置，包括光閥；可產(chǎn)生并提供若干基色光東輸出往所述光閥的光源，接收并將圖像數(shù)據(jù)送往所述光閥的圖像信號(hào)處理器，將所述光閥調(diào)制輸出的彩色圖像光束引導(dǎo)并投射往顯示屏的光投影鏡頭；尤其是，還包括一圖像分析器，將所述圖像數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而輸出與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的控制信號(hào)往所述光源以調(diào)整各所述基色光東的當(dāng)前輸出功率，以及輸出相應(yīng)的控制信號(hào)往所述圖像信號(hào)處理器以調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)。上述方案中，還包括第一查找表單元，根據(jù)所述圖像分析器數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來產(chǎn)生所述送往光源的控制信號(hào)。上述方案中，所述光源包括一控制單元，接收所述送往光源的控制信號(hào)，以控制所述光源的供電源。上述方案中，所述光源包括三組獨(dú)立的LED或LED陣列，來產(chǎn)生并提供紅、綠、藍(lán)三基色光束。上述方案中，所述光源還包括一定位裝置，依據(jù)所述運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一賴以反饋該運(yùn)動(dòng)裝置的位置的定位信號(hào)，提供給所述控制單元。上述方案中，所述運(yùn)動(dòng)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)盤、移動(dòng)盤或轉(zhuǎn)動(dòng)滾簡(jiǎn)。采用上述各技術(shù)方案，可以降低系統(tǒng)功耗，從而降低顯示系統(tǒng)的使用成本。圖l是現(xiàn)有投影顯示系統(tǒng)原理框圖2是本發(fā)明圖像顯示裝置的原理框圖；圖3是本發(fā)明圖像顯示裝置及其光源實(shí)施例之一示意圖圖4是本發(fā)明圖像顯示裝置及其光源實(shí)施例之二示意圖；圖5是圖4中光源實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意框圖；.圖6是圖4中光源轉(zhuǎn)盤及光路的替代實(shí)施例之一示意圖；圖7是圖4中光源轉(zhuǎn)盤及光路的替代實(shí)施例之二示意圖圖8是圖4中光源轉(zhuǎn)盤及光路的替代實(shí)施例之三示意圖圖9是本發(fā)明圖像顯示的方法流程示例圖io是顯示裝置系統(tǒng)的屏幕輸出灰階和輸入灰階關(guān)系曲線示意圖。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合附圖所示之最佳實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明。現(xiàn)有圖像投影顯示系統(tǒng)一般采用紅，綠，藍(lán)三基色。為了提高色域，電視、電影領(lǐng)域中還出現(xiàn)增加黃、品紅、青三種顏色構(gòu)成的六基色。印刷領(lǐng)域，則還可以以黃、品紅、青為三基色。為了敘述方便，各實(shí)施例將主要以紅，綠，藍(lán)三基色為例來作說明，但并不限定本發(fā)明使用的基色范圍。因此，現(xiàn)有圖像投影顯示系統(tǒng)及工作原理簡(jiǎn)述為包括光源，可產(chǎn)生并提供紅、綠、藍(lán)三基色光東輸出往光間；圖像信號(hào)處理器，接收并將至少一幀圖像數(shù)據(jù)送往光閥，用來調(diào)制所述光輸出以產(chǎn)生彩色圖像光束；光投影鏡頭，引導(dǎo)所述彩色圖像光東以投射往屏幕，顯示出彩色圖像。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明方法作出的改進(jìn)是，在上述處理之前，增加以下步驟對(duì)圖像數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行分析以確定其中紅、綠、藍(lán)三種基色灰階數(shù)據(jù)各自的倍增數(shù)；從而在上述處理過程時(shí)，各所述圖像數(shù)據(jù)的紅、綠、藍(lán)三基色灰階數(shù)據(jù)在被送往所述光閥之前，先根據(jù)對(duì)應(yīng)的所述倍增數(shù)被調(diào)整處理；同時(shí)對(duì)所述光源的三基色輸出功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控。具體以圖9的流程圖為例說明如下利用一圖像分析器讀取一幀圖像數(shù)據(jù)；先確定該幀圖像數(shù)據(jù)中所有像素的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色灰階數(shù)據(jù)各自的最大值。再設(shè)一預(yù)定參考值，確定該預(yù)定參考值與各所述最大值的比值為倍增數(shù)。所述預(yù)定參考值可以但不限于是光閥在預(yù)定顯示模式下可支持灰階數(shù)據(jù)的最大值，由系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定提供。以24位真彩模式時(shí)的最大值255為例，該幀圖像數(shù)據(jù)中的R、G和B灰階最大值分別被擴(kuò)大調(diào)整到255,其它R、G、B灰階數(shù)據(jù)分別被同樣的倍增數(shù)擴(kuò)大處理后送往光閥；與此同時(shí)，依據(jù)所述各基色灰階數(shù)據(jù)最大值來確定當(dāng)前幀中所述光源R、G、B光輸出功率，并通過改變所述光源的供電源來調(diào)控實(shí)現(xiàn)例如，當(dāng)一基色最大值對(duì)應(yīng)的倍增數(shù)為2時(shí)，可以將光源中該基色的輸出光功率降低一半，由于光源本身的輸入功率與輸出光功率的非線性關(guān)系，光源的輸入功率的減少將等于或多于一半。這樣，與光源原始輸出功率情況下相比，此時(shí)該最大值對(duì)應(yīng)的像素的該基色亮度不變。當(dāng)所述光源采用可高頻調(diào)制的LED或激光時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)更多的控制目的和效果，對(duì)所述供電源的控制，可以使用數(shù)字電路調(diào)制來改變所述光源輸入電壓或輸入電流的波形，例如通過調(diào)制控制電源開關(guān)管，給該開關(guān)管提供一個(gè)脈沖使電源以非?？斓乃俣?避免閃爍)來以其標(biāo)稱電流完全點(diǎn)亮再關(guān)閉所述激發(fā)光源，從而改變?cè)摷ぐl(fā)光源的光輸出功率。所述調(diào)制包括脈寬調(diào)制、頻率調(diào)制或位角調(diào)制。其中脈寬調(diào)制是通過改變提供給所述電源開關(guān)管的脈沖的寬度來實(shí)現(xiàn)的；頻率調(diào)制則固定所述脈沖的寬度，改變?cè)撁}沖的重復(fù)間隔來實(shí)現(xiàn)對(duì)激發(fā)光源的所述控制；位角調(diào)制則是用一串二進(jìn)制數(shù)據(jù)來產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的脈沖列(該脈沖列中的每一脈沖持續(xù)時(shí)間由該脈沖對(duì)應(yīng)的比特位值來唯一確定，例如最低位的為1單位時(shí)間，次低位的為2單位時(shí)間，再次低的4、8、16……單位時(shí)間，依此類推)。對(duì)于不同的照明應(yīng)用要求，可采用相應(yīng)的調(diào)制控制方式。因這些調(diào)制控制均為已有技術(shù)，不在此加以詳細(xì)舉例。由于一幀原始圖像數(shù)據(jù)中存在R、G、B灰階最大值均為255的機(jī)會(huì)不多，經(jīng)本發(fā)明處理后，在多數(shù)情況下圖像數(shù)據(jù)的R、G或B灰階動(dòng)態(tài)范圍可以得到擴(kuò)大，同時(shí)光源的輸出功率得到降低，使得系統(tǒng)的功耗大為下降。因?yàn)槿绫硪凰?，光源亮?與輸出功率相對(duì)應(yīng))與光源驅(qū)動(dòng)電流值呈非線性關(guān)系，且對(duì)于不同的光源該非線性關(guān)系也不完全一致。本發(fā)明為此事先設(shè)定一個(gè)第一查找表，用來表明在不改變一像素的各基色顯示亮度的前提下，各基色灰階與所述供電源參數(shù)之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。表二以LED電流參數(shù)為例示意了該第一查找表的部分內(nèi)容。該查找表可以設(shè)置在非易失性存儲(chǔ)器，例如ROM中,。所述圖像分析器判斷得到各基色灰階數(shù)據(jù)的所述最大值后，由該第一查找表查得各所述最大i所對(duì)應(yīng)的LED驅(qū)動(dòng)電流，以便光源的控制單元進(jìn)一步產(chǎn)生相應(yīng)的供電源調(diào)整控制信號(hào)。當(dāng)然，該第一查找表單元中的所述電流參數(shù)也可以用諸如前述的脈寬、頻率等各種LED調(diào)制控制信號(hào)參數(shù)來代替，以更直接快捷地完成查找和控制。表一:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>為了使光閥輸出的所述彩色圖像光東保持不低于該幀圖像原始的顯示亮度和對(duì)比度，我們不得不考慮屏幕顯示亮度與屏幕輸入亮度之間是否線性對(duì)應(yīng)的問題。若以s表示與屏幕顯示亮度對(duì)應(yīng)的屏幕輸出灰階，以r代表與屏幕輸入亮度對(duì)應(yīng)的屏幕輸入灰階，則通常顯示系統(tǒng)存在如下關(guān)系式s=cr其中，c代表常數(shù)，Y為伽馬系數(shù)。對(duì)于呈線性伽馬(Y=1)關(guān)系的顯示系統(tǒng)，在本發(fā)明方法中，對(duì)所述圖像數(shù)據(jù)各基色灰階數(shù)據(jù)的調(diào)整處理只要用所述倍增數(shù)來放大該基色灰階數(shù)據(jù)即可。但顯示系統(tǒng)更多呈現(xiàn)的是非線性伽馬關(guān)系，如圖10所示，為一個(gè)Y大致等于2.2的顯示系統(tǒng)中的屏幕輸出灰階和輸入灰階的關(guān)系曲線。針對(duì)該類顯示系統(tǒng)，當(dāng)一個(gè)灰階數(shù)據(jù)被一個(gè)倍增數(shù)線性放大并"輸入"屏幕后，因?yàn)樵摶庠摧敵龉β室呀?jīng)被調(diào)整，屏幕實(shí)際顯示亮度一般會(huì)大于或小于此時(shí)屏幕輸入亮度所對(duì)應(yīng)的顯示亮度。因此，圖像的實(shí)際顯示對(duì)比度將受損。為了避免復(fù)雜的公式計(jì)算及避免占用處理器過多資源，本發(fā)明在最佳實(shí)施例中針對(duì)該類顯示系統(tǒng)引入屏顯虛擬灰階與輸入灰階的概念與光源原始輸出功率情況下相比，將一個(gè)灰階數(shù)據(jù)不失真地顯示出來所對(duì)應(yīng)的調(diào)整后數(shù)據(jù)視為實(shí)際輸入灰階，利用所述倍增數(shù)將這個(gè)灰階直接放大后的數(shù)據(jù)視為屏顯虛擬灰階；則可以事先根據(jù)該系統(tǒng)的伽馬關(guān)系或伽馬關(guān)系曲線來設(shè)定一個(gè)第二查找表，來表明在不改變圖像顯示對(duì)比度的前提下，各基色實(shí)際輸入灰階與所述屏顯虛擬灰階(對(duì)應(yīng)于伽馬關(guān)系的輸出灰階)之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。綜上所述，在本發(fā)明方法中，對(duì)所,述圖像數(shù)據(jù)各基色灰階數(shù)據(jù)的調(diào)整處理鬼括步驟用所述倍增數(shù)來放大該基色灰階數(shù)據(jù)，獲得對(duì)應(yīng)的屏顯虛擬灰階數(shù)據(jù)；再由所述第二查找表來獲得用以替換該基色灰階數(shù)據(jù)的實(shí)際輸入灰階數(shù)據(jù)。該第二查找表可以基于所述圖像信號(hào)處理器的內(nèi)部或外掛ROM而建立。圖2示意了本發(fā)明圖像顯示裝置的原理框圖；圖3是本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例框圖。與現(xiàn)有裝置不同的是，本發(fā)明裝置還包括一圖像分析器，將接收到的圖像數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而輸出與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的控制信號(hào)往所述光源以調(diào)整所述三基色光東的輸出功率，以及輸出相應(yīng)的控制信號(hào)往圖像信號(hào)處理器，使所述圖像數(shù)據(jù)被該圖像信號(hào)處理器接收后經(jīng)數(shù)據(jù)放大調(diào)整后送往光閥。所述圖像分析器與所述圖像信號(hào)處理器可以釆用同一個(gè)芯片來實(shí)現(xiàn)，例如釆用可編程邏輯器件，如CPLD或FPGA來實(shí)現(xiàn)；也可以分別采用不同的芯片來實(shí)現(xiàn)。所述光源采用LED(發(fā)光二極管)將具有易于控制且控制實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。如圖3實(shí)施例所示，該光源可以包括若干組(例如三組)獨(dú)立的LED或LED陣列，分別來產(chǎn)生并提供所述紅、綠、藍(lán)三基色光東。這些紅、綠、藍(lán)三基色光東經(jīng)合色棱鏡匯聚后導(dǎo)往所述光閥。所述圖像分析器將輸出三路控制信號(hào)分別送往所述三組LED或LED陣列的供電源。本發(fā)明還可以自所述三組LED或LED陣列的供電源或光輸出取得反饋信號(hào)分別送回所述圖像分析器，以便系統(tǒng)自檢或提高穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明裝置中，所述光源還可以如圖4所示，包括一組用作為發(fā)光源的LED或LED陣列，提供入射光線往一個(gè)包括若干具有不同透光特性的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)裝置(例如但不限于圖示的轉(zhuǎn)動(dòng)盤，也稱色輪)；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干區(qū)域依次透射所述入射光線而分時(shí)產(chǎn)生所述紅、綠、藍(lán)三基色光東。通常，所述LED或LED陣列被選擇為發(fā)白光，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括至少3個(gè)所述區(qū)域，分別用來透射紅、綠、藍(lán)光。根據(jù)系統(tǒng)不同顏色光產(chǎn)生效率的差別，可以配置使所述紅、綠、藍(lán)三基色光對(duì)應(yīng)的色輪區(qū)域具有不同的占比，從而如該圖4所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤上可以(但不限于)包括4個(gè)區(qū)域(a、b、c、d),例如區(qū)域a、b透紅光，c透綠光，d透藍(lán)光。若采用不同的光路設(shè)計(jì)，所述透射還可以用反射來等同替代，如圖6所示，轉(zhuǎn)動(dòng)盤通過不同透光特性區(qū)域來反射所述入射光線而產(chǎn)生不同的基色光東。如圖4所示的光源，也可以是包括一組用作為激發(fā)光源的LED或LED陣列或激光光源，提供激發(fā)光線往一個(gè)包括若干具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的運(yùn)動(dòng)裝置(例如但不限于圖示的轉(zhuǎn)動(dòng)盤)，這些波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在該運(yùn)動(dòng)裝置上分區(qū)域設(shè)置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料依次吸收所述激發(fā)光線而分時(shí)激發(fā)產(chǎn)生不同的基色光東。當(dāng)所述激發(fā)光源的發(fā)射光為藍(lán)光時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括至少兩種所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，分別用來受激產(chǎn)生紅、綠基色光東。所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤可以包括至少3個(gè)區(qū)域，其中兩個(gè)用來分別承載所述兩種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，另一個(gè)用來反射或透射所述激發(fā)光源的發(fā)射光以提供藍(lán)基色光東。當(dāng)所述激發(fā)光源的發(fā)射光為紫外光時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤包括至少三種所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，分別承載在該轉(zhuǎn)動(dòng)盤的三個(gè)區(qū)域上，用來受激產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)基色光東。同樣，根據(jù)光轉(zhuǎn)換效率的差別，可以配置使所述不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料對(duì)應(yīng)的區(qū)域在轉(zhuǎn)動(dòng)盤上具有不同的占比。所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括熒光粉、染料或量子點(diǎn)。所述運(yùn)動(dòng)裝置除了上述的轉(zhuǎn)動(dòng)盤，還可以是如圖7所示的轉(zhuǎn)動(dòng)滾簡(jiǎn)，或如圖8所示的移動(dòng)盤。圖5進(jìn)一步示意了本發(fā)明光源結(jié)構(gòu)，它包括一控制單元。本發(fā)明裝置還包括一第一查找表單元，根據(jù)所述圖像分析器數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來產(chǎn)生所述送往光源的控制信號(hào)，控制所述光源的供電源，使該光源提供具有相應(yīng)輸出功率的三基色光。為便于輸出光東顏色的準(zhǔn)確控制，所述光源可以在運(yùn)動(dòng)裝置上設(shè)置一定位裝置，隨該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一賴以反饋該運(yùn)動(dòng)裝置的位置的定位信號(hào)，提供給所述控制單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述區(qū)域的準(zhǔn)確定位。該定位裝置如圖6所示，可以但不限于是轉(zhuǎn)動(dòng)盤邊緣的一個(gè)突起，在所述運(yùn)動(dòng)裝置外設(shè)置一個(gè)對(duì)準(zhǔn)預(yù)定位置的光檢測(cè)器或機(jī)電檢觸裝置，當(dāng)該轉(zhuǎn)動(dòng)盤的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)所述突起到達(dá)該預(yù)定位置時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)脈沖，用作為所述定位信號(hào)，提示區(qū)域a的開始。該定位裝置還可以如圖7所示，可以但不限于是轉(zhuǎn)動(dòng)滾簡(jiǎn)上設(shè)置的一反射條或吸收條，用來反射或吸收一光電發(fā)射及接收裝置中所釆用的光線，以便該反射條或吸收條隨轉(zhuǎn)動(dòng)滾簡(jiǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將接通或阻斷接收裝置的光路來產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)提示區(qū)域a的開始。甚考，當(dāng)所述運(yùn)動(dòng)裝置在伺服裝置的作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述伺服裝置有可能輸出一個(gè)角度或位置相關(guān)的信號(hào)，該信號(hào)可以被用作為所述定位裝置的定位信號(hào)。如圖5的虛線部分所示，本發(fā)明光源還可以包括一個(gè)光電檢測(cè)探頭，對(duì)光通道中所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤之后的光輸出進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果送往所述控制單元；該控制單元根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果調(diào)整所述控制信號(hào)，以便在對(duì)光源要求嚴(yán)格的領(lǐng)域，對(duì)光源出射光能否滿足要求進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明方法及裝置經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在普通圖像的投影上可以大為降低系統(tǒng)的功耗。尤其是，極端地以純黑圖像為例，所述圖像分析器會(huì)輸出控制信號(hào)將LED光源完全關(guān)掉，從而在屏幕上實(shí)現(xiàn)理想的純黑，提升了圖像的對(duì)比度。為了對(duì)一些存在高亮度白區(qū)域的幀圖像也能達(dá)到降低系統(tǒng)功耗的目的，本發(fā)明方法還可以基于圖9的流程稍作改進(jìn)，增加或改變步驟如下所述圖像分析器讀取幀圖像后，先判斷該幀圖像中存在的高亮度白區(qū)域是否小于預(yù)定的范圍；若否，則放棄對(duì)圖像數(shù)據(jù)和光源供電源的調(diào)整；否則將在所述高亮度白區(qū)域之外的圖像數(shù)據(jù)范圍內(nèi)確定各基色的所述最大值。對(duì)該幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整處理時(shí)，將所述高亮度白區(qū)域之內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)保持原有的值不變，之外的數(shù)據(jù)依照前述方法來處理。模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，處理后的圖像(尤其是含高亮字幕顯示的一般電視圖像)失真可在人眼接受范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種降低功耗的圖像顯示方法，用于圖像的投影顯示系統(tǒng)，包括步驟B.光源產(chǎn)生若干基色光束來提供光輸出往光閥；C.圖像信號(hào)處理器將一幀圖像數(shù)據(jù)送往光閥，用來調(diào)制所述光輸出以產(chǎn)生彩色圖像光束；D.所述彩色圖像光束經(jīng)光投影鏡頭投射往屏幕，顯示出彩色圖像；其特征在于，還包括步驟A.對(duì)該幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定其中各種基色灰階數(shù)據(jù)的倍增數(shù)；步驟C中，被送往所述光閥之前，所述圖像數(shù)據(jù)的各基色灰階數(shù)據(jù)先根據(jù)相應(yīng)的所述倍增數(shù)被調(diào)整處理；同時(shí)所述步驟B中，對(duì)所述光源若干基色光的輸出功率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)控。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于，所述各種基色數(shù)據(jù)的倍增數(shù)的確定過程包括利用一圖像分析器讀取該幀圖像數(shù)據(jù)并確定其中各種基色灰階數(shù)據(jù)各自的最大值；確定一個(gè)預(yù)定參考值與所述各最大值的比值為各所述倍增數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述預(yù)定參考值為光閥在預(yù)定顯示模式下可支持灰階數(shù)據(jù)的最大值。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于當(dāng)所述圖像分析器判斷該幀圖像中存在的高亮度白區(qū)域小于預(yù)定的范圍時(shí)，各所述最大值將依據(jù)所述高亮度白區(qū)域之外的圖像數(shù)據(jù)來確定。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于根據(jù)所述各基色灰階數(shù)據(jù)最大值來確定當(dāng)前幀中所述光源各基色光的輸出功率，并通過改變所述光源的供電源來調(diào)控實(shí)現(xiàn)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于改變所述光源的供電源的方式包括采用脈寬調(diào)制、頻率調(diào)制或位角調(diào)制方式來改變所述光源輸入電壓或輸入電流的波形。7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于對(duì)所述光源三基色輸出功率調(diào)控依據(jù)的是由事先設(shè)定的第一查找表來確定的光源當(dāng)前供電源參數(shù)數(shù)據(jù)；該第一查找表表明了在不改變一像素的基色顯示亮度前提下，該基色灰階與所述供電源參數(shù)之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于，步驟C中，對(duì)所述圖像數(shù).據(jù)各基色灰階數(shù)據(jù)的調(diào)整處理包括步驟①用所述倍增數(shù)來放大該基色灰階數(shù)據(jù)，獲得對(duì)應(yīng)的屏顯虛擬灰階數(shù)據(jù)；②由事先設(shè)定的第二查找表來獲得用以替換該基色灰階數(shù)據(jù)的實(shí)際輸入灰階數(shù)據(jù)；所述第二查找表表明了在不改變圖像中顯示對(duì)比度的前提下，該基色實(shí)際輸入灰階與所述屏顯虛擬灰階之間的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系。9.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述光源產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色光東；相應(yīng)地，所述圖像數(shù)據(jù)所包括的各像素?cái)?shù)據(jù)包括紅、綠、藍(lán)三基色數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述光源包括若干組獨(dú)立的LED或LED陣列，來產(chǎn)生并提供所述若干基色光東。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述若干基色光束經(jīng)合色棱鏡匯聚后導(dǎo)往所述光閥。12.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述光源包括一組用作為發(fā)光源的LED或LED陣列，提供入射光線往一個(gè)包括若干具有不同透光特性的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)裝置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干區(qū)域依次反射或透射所述入射光線而分時(shí)產(chǎn)生所述若干基色光東。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述LED或LED陣列發(fā)白光，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少3個(gè)所述區(qū)域，分別用來反射或透射紅、綠、藍(lán)光。14.根據(jù)權(quán)利要求l所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述光源包括一組用作為激發(fā)光源的LED或LED陣列或激光光源，提供激發(fā)光線往一個(gè)包括若干具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的運(yùn)動(dòng)裝置，這些波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在該運(yùn)動(dòng)裝置上分區(qū)域設(shè)置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料依次吸收所述激發(fā)光線而分時(shí)激發(fā)產(chǎn)生不同的基色光束。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述激發(fā)光源的發(fā)射光為藍(lán)光，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少兩種所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，分別用來受激產(chǎn)生紅、綠基色光東。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少3個(gè)所述區(qū)域，其中兩個(gè)用來分別承載所述兩種波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，另一個(gè)用來反射或透射所述激發(fā)光源的發(fā)射光以提供藍(lán)基色光束。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述激發(fā)光源的發(fā)射光為紫外光，所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少三種所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，分別用來受激產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)基色光東。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括熒光粉、染料或量子點(diǎn)。19.根據(jù)權(quán)利要求12或14所述降低功耗的圖像顯示方法，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)盤、移動(dòng)盤或轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒。20.—種降低功耗的圖像顯示裝置，包括光閥；可產(chǎn)生并提供若干基色光束輸出往所述光閥的光源，接收并將圖像數(shù)據(jù)送往所述光閥的圖像信號(hào)處理器，將所述光閥調(diào)制輸出的彩色圖像光東引導(dǎo)并投射往顯示屏的光投影鏡頭；其特征在于還包括一圖像分析器，將所述圖像數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而輸出與圖像數(shù)據(jù)相關(guān)的控制信號(hào)往所述光源以調(diào)整各所述基色光束的當(dāng)前輸出功率，以及輸出相應(yīng)的控制信號(hào)往所述圖像信號(hào)處理器以調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于還包括第一查找表單元，根據(jù)所述圖像分析器數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來產(chǎn)生所述送往光源的控制信號(hào)。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述光源包括一控制單元，接收所述送往光源的控制信號(hào)，以控制所述光源的供電源。23.根據(jù)權(quán)利要求20或22所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述光源包括三組獨(dú)立的LED或LED陣列，來產(chǎn)生并提供紅、綠、藍(lán)三基色光東。24.根據(jù)權(quán)利要求20或22所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述光源包括一組用作為發(fā)光源的LED或LED陣列，提供入射光線往一個(gè)包括若干具有不同透光特性的區(qū)域的運(yùn)動(dòng)裝置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干區(qū)域依次反射或透射所述入射光線而分時(shí)產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色光東。25.根據(jù)權(quán)利要求20或22所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述光源包括一組用作為激發(fā)光源的LED或LED陣列或激光光源，提供激發(fā)光線往一個(gè)承載有若干具有不同波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換特性的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的運(yùn)動(dòng)裝置，這些波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料在該運(yùn)動(dòng)裝置上分區(qū)域設(shè)置；該運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)使得所述若干波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料依次吸收所述激發(fā)光線而分時(shí)激發(fā)產(chǎn)生不同的基色光東。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少兩種受激分別產(chǎn)生紅、綠基色光東的所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。27.根據(jù)權(quán)利要求25所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)裝置包括至少三種受激分別產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)基色光東的所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。28.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述光源還包括一定位裝置，依據(jù)所述運(yùn)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一賴以反饋該運(yùn)動(dòng)裝置的位置的定位信號(hào)，提供給所述控制單元。29.根據(jù)權(quán)利要求24或25所述降低功耗的圖像顯示裝置，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)裝置為轉(zhuǎn)動(dòng)盤、移動(dòng)盤或轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒。全文摘要一種降低功耗的圖像顯示方法及裝置，基于圖像中出現(xiàn)大塊高亮度純白區(qū)域的機(jī)會(huì)不多，在現(xiàn)有投影顯示系統(tǒng)基礎(chǔ)之上增加一圖像分析器，將圖像數(shù)據(jù)以幀為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以確定其中各種基色數(shù)據(jù)的倍增數(shù)；進(jìn)而輸出與圖像數(shù)據(jù)及倍增數(shù)相關(guān)的控制信號(hào)往所述光源以降低調(diào)整各所述基色光束的輸出功率，以及相應(yīng)地控制放大調(diào)整所述圖像數(shù)據(jù)的各基色數(shù)據(jù)，從而使顯示圖像不犧牲亮度和對(duì)比度的前提下，大大降低了投影顯示系統(tǒng)的功耗。采用本發(fā)明及LED光源，還可以提高系統(tǒng)的顯示對(duì)比度。文檔編號(hào)H04N9/31GK101600120SQ20081006770公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2008年6月4日優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日發(fā)明者屹李申請(qǐng)人:繹立銳光科技開發(fā)(深圳)有限公司