[发明专利]光调制或图象显示系统

说明书

本发明涉及一种用于驱动控制从光源发出和从其上透射或反射光量型的光调制器或图像显示器件或单元的方法及装置或系统。

光调制器包含于各种光学装置中，如显示装置当中。色彩层次显示或灰度级显示就是利用这种光调制器，例如根据以下参考液晶显示器的各种设计来工作的。

根据一种设计，扭转向列(TN)液晶用做光调制元件(材料)构成象素，并把一个电压值加到TN型液晶来调制(控制)通过整个象素的光透射率。

根据第二种设计，一个象素构成做为一个大量子象素的集合，使每一个子象素根据二进制数开通或断开来调节子象素置于透光状态的面积。这种设计公开在日本公开专利申请(JP-A)56-88193，欧洲专利申请(EP-A)453033和EP-A361981中。

根据第三种设计，一个象素具有电场强度的分布或液晶的反向阈值，使亮区部分和暗区部分以一个变化的面积比共同存在，以调节通过象素的透射率。这种设计方案公开在美国专利号为US4,796,980，Kaneko，et al发表的名为＂Ferroelectricliquid crystal optical modulation devicewith regions within pixel toinitiate nucleation andinversion＂和美国专利US 4,712,877，US 4,747,671和US 4,763,994上。

根据第四种设计，一个象素被开通显示亮区的周期是调制的。这种方案公开在美国专利U S 4,709,995，Kuribayashi，et al发表的名后＂Ferroeloctric displaypanel and display methodtherefor to activate grayscale＂中。

另一种数字占空(duty)调制的示例公开在美国专利U S5,311,206，Nelso发表的“Active rowbacklightcolumn shutter Lcd With one shutter transition per row中。

在此，第一种设计针对亮度调制；第二种设计是象素划分；第三种设计是畴调制；第四种设计是数字占空调制。

亮度调节对于利用具有突变透射特性或记忆特性的光调制物质的器件是不容易利用的。此外，利用TN液晶的亮度调节也不适用于处理数据高速变化的系统，因为TN液晶一般有很低的响应速度。

象素划分等同于系统利用一个包含象素集合的象素单元，它导致一个较低的空间频率，因而易导致较低的分辨率。另外，光阻区面积的增加降低了孔径比。

畴调制需要一个复杂结构的象素提供一个电场强度的分布或反向阈值。另外，因为半色调显示的电压容限很窄，其功能容易受到温度的影响。

数字占空调制需要一个开-关时间调制，使调制单元时间受时钟脉冲频率和门开关时间的限制。因此，执行一个高精确度的调制是困难的，并且可显示的灰度水平级数受到限制。此外，这种方案需要一个模拟数据的模拟-数字(A/D)转换，因此它不易用于简单的光学调制系统。

基于以上提出的问题，本发明的目的在于，提供一种使光学调制基于模拟数据的光学调制或图像显示系统(即，方法和装置)。

本发明的另一目的在于，提供一种光学调制或图象显示系统，使光学调制器能够利用一种具有陡的施加电压-透射率(U-T)特性或具有记忆特性的光调制物质。

本发明的另一个目的在于，提供一种能够实现高空间频率和高分辩率的光调制或图象显示系统。

本发明的再一个目的在于，提供一种光调制或图象显示系统，按比较简单的设计方案，根据模拟占空调制来再现渐变数据并因而降低了成本。

根据本发明，还提供了一种对光调制单元的驱动方法，该光调制单元包括一个周期性开启的光源，及一种光调制装置包括一个光调制元件并周期性开启。驱动方法包括：依据给定的灰度(graduation)数据改变施加到光调制元件上的电压，以调节光调制装置的ON(开)周期和光源光照周期间的重叠时间。

根据本发明的另一个方面，提供一种光调制设备，它包括：

一个周期性开启的光源，

一个光调制装置包括光调制元件并周期性开启，和

依据给定的灰度数据，通过改变加到光调制元件上的电压来驱动光调制装置的驱动装置，以此来调制光调制装置的ON(开启)周期和光源的光照周期之间的重叠时间。