DE69610164T2

DE69610164T2 - Anzeigesysteme

Info

Publication number: DE69610164T2
Application number: DE69610164T
Authority: DE
Inventors: Mark L Burton; Girault W Jones Jr; Stephen W Marshall
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2016-06-14
Also published as: US5986721A; EP0749248A1; JPH0944115A; KR100399520B1; JP3889460B2; EP0749248B1; DE69610164D1; TW320714B

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Anzeigesystemen, insbesondere von Video- und Computergraphik- Anzeigesystemen, die ein Farbfilterrad verwenden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Typische Video- und Computergraphik-Anzeigesysteme verwenden eine Katodenstrahlröhre (CRT), um elektrische Videosignale in ein leuchtendes Bild umzuwandeln. In ihrer einfachsten Grundform ist die Katodenstrahlröhre eine Analogvorrichtung, die einen Elektronenstrahlerzeuger enthält, der dazu vorgesehen ist, einen Strom von Elektronen in Richtung eines Leuchtschirmes zu senden. Der Elektronenstrom durchläuft zwei zueinander orthogonale Ladungsplattenpaare, bevor er auf dem Schirm auftrifft. Die beiden Plattenpaare werden zur Erzeugung eines elektrisches Feldes benutzt, welches den Elektronenstrom so ablenkt, daß er an einer ausgewählten Stelle auf dem Schirm auftrifft. In einem typischen monochromen Rasterbild-System wird ein Helligkeitssignal an den Elektronenstrahlerzeuger der Katodenstrahlröhre angelegt, um die Intensität des Elektronenstromes zu steuern, und an die beiden Plattenpaare werden Signale zur zeitlichen Steuerung angelegt, um den Punkt, in dem der Strom von Elektronen auf dem Schirm auftrifft, Zeile für Zeile von oben nach unten über den Schirm zu führen.
Ein typisches Fernsehempfängersystem auf der Grundlage einer Katodenstrahlröhre zeigt die Bilddaten als einen seriellen Strom von Pixeln an, wie sie empfangen worden sind. Vertikale und horizontale Synchronisationssignale, welche mit den Bilddaten codiert worden sind, werden dazu benutzt, die Ladung auf den Platten der Katodenstrahlröhre zu verändern, und dadurch den Elektronenstrom auf den richtigen Punkt auf dem CRT-Bildschirm zu lenken. Da die in dem Videosignal codierten Synchronisationssignale das Ziel des Elektronenstrahlerzeugers der Katodenstrahlröhre in Echtzeit steuern, paßt sich das Anzeigesystem auf der Grundlage einer Katodenstrahlröhre (CRT-Anzeigesystem) leicht an Eingangsvideosignale mit abweichenden Bildperioden an. Beispielsweise müssen für Computeranzeigesysteme verwendete CRT-Anzeigesysteme bei einer Vielzahl von Bildperioden, wie etwa bei 60, 66, 72 und 75 Hz, arbeiten, während PAL- oder SECAM-Fernsehen mit 50 Hz arbeitet. Außerdem kann eine Videoquelle von ihrer spezifizierten Bildperiode abdriften. Wird beispielsweise ein Videoband gestreckt, wird die Bildperiode des Videosignals abnehmen. Die in dem Videosignal codierten Videozeitsteuerungssignale werden jedoch die Ladung auf den Platten mit einer verringerten Bildperiode ändern und das Anzeigesystem auf der Grundlage einer Katodenstrahlröhre wird sich selbsttätig an die verringerte Bildperiode anpassen.
EP-A-0 507 270 offenbart ein Verfahren zum Steuern eines Impulsbreitenmodulation-Videoanzeigesystems des Typs, der ein Videosignal empfängt, das ein vertikales Synchronisationssignal und Bilddaten für eine Reihe von Vollbildern enthält, wobei jedes Vollbild für jedes Pixel des Bildes ein digitales Intensitätswort enthält, wobei jedes Pixel oder Element der Anzeige nacheinander jedes Datenbit jedes Intensitätswortes für eine durch die Wertigkeit des Datenbits bestimmte Bitperiode anzeigt, wobei die Bitperiode ein oder mehrere Zeitsegmente umfaßt, wobei eine Sequenz, in der die Zeitsegmente in jedem Vollbild vorhanden sind, ein Bitsequenzmuster definiert. Weiterhin ist ein Anzeigecontroller, der nach diesem Verfahren arbeitet, in dieser europäischen Patentanmeldung offenbart.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, das obenbeschriebene Verfahren zu verbessern, so daß es Abweichungen, beispielsweise in den Eingangsvideosignal-Bildperioden oder in der Drehzahl eines Farbrades, in einer Zeitperiode ausgleicht, in welcher ein Vollbild zur Anzeige gelangen soll, sowie darin, einen entsprechenden Anzeigecontroller zu schaffen.
Das Ziel wird mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bzw. 7 erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren und ein System zum Steuern der Anzeigeperiode eines Vollbildes von Videodaten, welches den Betrieb eines Anzeigesystems wirksam steuert, geschaffen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bildperiode eines Videosignals gemessen und ein optimales Bildsequenzmuster auf der Grundlage der Länge der Videobildperiode erzeugt. Das Bildsequenzmuster legt fest, welche Bitebene während jedes Abschnitts der Bildperiode angezeigt wird. In jedem Segment des Sequenzmusters wird eine Bitebene angezeigt. Die Anzeigeperiode für jedes Segment des Bildsequenzmusters ist so skaliert, daß das Bildsequenzmuster in die Videosignal-Bildperiode paßt und die Bilddaten entsprechend dem skalierten Bildsequenzmuster zur Anzeige gelangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bildperiode eines Farbrades gemessen, und ein optimales Bildsequenzmuster wird auf der Grundlage der Länge der Farbradperiode erzeugt. Das Bildsequenzmuster legt fest, welche Bitebene während jedes Abschnittes der Bildperiode angezeigt wird. Während jedes Segments des Sequenzmusters wird eine Bitebene des Bildes angezeigt. Die Anzeigeperiode für jedes Segment des Bildsequenzmusters ist so skaliert, daß das Bildsequenzmuster gut in die Bildperiode des Farbrades paßt und die Bilddaten entsprechend dem skalierten Bildsequenzmuster zur Anzeige gelangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Zähler verwendet, um die Periode des Videosignals zu messen. Die gemessene Periode des Videosignals wird von einem Sequenzmustergenerator benutzt, um die Periode jedes Segments der Anzeigeperiode für jede Bitebene des Bildes zu bestimmen. Ein Ausgabezeitsteuerungs-Controller skaliert die Periode jedes Segments des Sequenzmusters, so daß es dem Anzeigesystem möglich ist, die gesamte gemessene Videosignal-Bildperiode effizient zu nutzen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Zähler zum Messen der Periode des Farbrades eingesetzt. Die gemessene Periode des Farbrades wird von einem Sequenzmustergenerator verwendet, um die Periode jedes Segments der Anzeigeperiode für jede Bitebene des Bildes zu bestimmen. Ein Ausgabezeitsteuerungs-Controller skaliert die Periode jedes Segments des Sequenzmusters, so daß es dem Anzeigesystem möglich ist, die gesamte gemessene Farbrad-Bildperiode effizient zu nutzen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung sowie deren Vorteile wird nun auf die folgende Beschreibung verwiesen, die mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung gegeben werden, worin
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Anzeigesystems auf der Grundlage einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung ist;
Fig. 2 ein Zeitverlauf ist, der die Anzeigeperiode für jedes Bit der während einer Vollbildperiode anzuzeigenden Bilddaten in einem monochromatischen Anzeigesystem ähnlich dem Anzeigesystem von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Farbrades zur Verwendung in dem Anzeigesystem von Fig. 1 ist;
Fig. 4 ein Zeitverlauf ist, der die von dem Farbrad von Fig. 3 erzeugten Farbperioden zeigt;
Fig. 5 eine Reihe von Zeitverläufen ist, die die Farbperioden, die mit einem drei Segmente umfassenden Farbrad entstehen, welches sich mit drei verschiedenen Drehzahlen dreht, sowie die sich ergebenden Farbanzeigeperioden zeigen.
Fig. 6 ein Zeitverlauf ist, der eine Ausführungsform eines Sequenzmusters zeigt, welches verwendet wird, um ein 8-Bit-Bilddatenwort anzuzeigen; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Anzeigecontrollers von Fig. 1 ist, der für die Wahl und die Skalierung eines Sequenzmusters verwendet wird, welches die Reihenfolge und die Periode der Anzeigesegmente für jedes Bilddatenbit festlegt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Anzeigesysteme, die nicht auf einer Katodenstrahlröhre basieren, könnten andere Signale als diejenigen, die in das Videosignal eingearbeitet sind, zur zeitlichen Steuerung erfordern. Beispielsweise sammeln vollbildadressierte Anzeigevorrichtungen typisch ein Vollbild und geben dann das gesamte Vollbild auf einmal aus. Ein grundlegendes Anzeigesystem, das auf der vollbildadressierten digitalen Mikrospiegelvorrichtung (DMD) von Texas Instruments (Texas Instruments Digital Micromirror Device) basiert und in Fig. 1 gezeigt ist, digitalisiert jedes Pixel der Eingangsbilddaten 102 und speichert die digitalisierten Bilddaten, bis ein vollständiges Bild von Eingangssbilddaten 102 empfangen worden ist. Das DMD-basierte Anzeigesystem lädt dann ein Bit der Bilddaten für alle Pixel in die DMD 104 und ändert die Stellung aller DMD-Spiegel gleichzeitig, so daß ein Lichtstrahl von der Lichtquelle 106 selektiv in Richtung des Betrachtungsschirmes 100 reflektiert wird. Die Projektionslinse 112 fokussiert das Pixelbild auf den Betrachtungsschirm 100. Ein DMD-basiertes Anzeigesystem zeigt nacheinander jedes Bit der Bilddaten an. Ein Bit der Bilddaten für jedes Pixel wird "Bitebene" genannt. Da die Bilddaten in einem pixelseriellen, bitparallelen Format empfangen und in einem pixelparallelen, bitseriellen Format angezeigt werden, muß das DMD-basierte Anzeigesystem einen neuen Satz von Zeitsteuerungssignalen erzeugen, um zu steuern, wann jede Bitebene anzuzeigen ist.
Die zusätzlichen Zeitsteuerungssignale, die steuern, wann jede Bitebene in den DMD geladen wird, werden typisch erzeugt, indem die Eingangsvideosignal-Bildperiode gemessen und in mehrere Bitebenen-Perioden geteilt wird. Wie in dem am 23. März 1993 erteilten US-Patent US-A-5 278 652 mit dem Titel "DMD Architecture and Timing for use in a Pulse-Width Modulated Display System", das dem Dokument EP-A-0 507 270 entspricht, gelehrt wird, wird ein Grauwertbild erzeugt, indem die Bitebenen- Perioden so gewichtet werden, daß sie mit der binären Wertigkeit der Eingangsvideodaten übereinstimmen. Beispielsweise wird die Bitebene, die dem höchstwertigen Datenbit entspricht, doppelt so lange wie die Bitebene mit der nächstfolgenden Wertigkeit angezeigt. Fig. 2 zeigt einen Zeitverlauf, der die Teilung einer Vollbildperiode in 8 Bitperioden detailliert.
Um ein Vollfarbenbild mit einem einzigen DMD-Projektor zu erzeugen, wird ein Farbrad 110 verwendet, um sequentiell Licht von der Lichtquelle 106 zu filtern. Ein Rasterwechsel-Farbanzeigesystem, wie in Fig. 1 gezeigt ist, benutzt drei der Farbbildperioden von Fig. 2, jeweils eine für jede Farbe, um ein einziges Anzeigebild für das Vollfarbenbild zu erzeugen. Der DMD 104 moduliert das gefilterte Licht, um während jeder der Farbperioden ein monochromatisches Bild zu erzeugen. Das menschliche Auge integriert das Licht von aufeinanderfolgenden monochromatischen Perioden, wodurch der Eindruck eines mehrfarbigen Bildes gegeben wird. Ein Farbrad kann mehr als drei Segmente enthalten. Beispielsweise könnte das Farbrad 302 von Fig. 3 dazu verwendet werden, die Artefakte zu reduzieren, die entstehen, wenn sich bewegende Objekte angezeigt werden. Das Farbrad 302 von Fig. 3 teilt die drei Farbfilter auf vier Filtersegmente auf. Das Farbrad von Fig. 3 wird entsprechend dem Zeitverlauf von Fig. 4 das Licht filtern.
Praktische Anzeigesystem müssen in der Lage sein, geringfügige Abweichungen in der Bildübertragungsrate der Videoquelle auszugleichen. Wenn das Anzeigesystem keine Kompensation für die Eingangsbildperiode ausführen kann, könnte das Anzeigesystem gelegentlich Bilddaten verlieren oder verstümmeln, oder die Leistungsfähigkeit der Anzeige könnte herabgesetzt sein, während das System zwischen Ausgangsbildern leer läuft. Anzeigesysteme mit Farbrädern müssen auch in der Lage sein, sich zusätzlich zu den Abweichungen in Eingangsvideobildperioden an eine Drift in der Farbraddrehzahl anzupassen. Wenn sich das Farbrad vorübergehend zu schnell dreht, muß die Ausgangsbildperiode verkürzt werden, damit sie mit der Periode einer Umdrehung des Farbrades zusammenpaßt. Wenn das Ausgangsbild nicht verkürzt wird, damit es der Umdrehung des Farbrades entspricht, werden die Videodaten von einem ersten Videodatenbild angezeigt, nachdem das Farbrad seine zweite Umdrehung begonnen hat. Das Übertragen eines Videodatenbildes von einer Farbradperiode auf die nächste zerstört die Beziehung zwischen den Bilddaten und der Farbe des Lichts, das durch das Farbrad tritt, und führt dazu, daß Bilddaten einer ersten Farbe dazu benutzt werden, ein Bild einer zweiten Farbe zu erzeugen. Wenn sich das Farbrad vorübergehend zu langsam dreht, wird das anzuzeigende Ausgangsbild enden, bevor das Farbrad die gesamte Bildperiode beendet. Dies wird zu einer ineffizienten Leerlaufzeit führen, bis das Anzeigesystem damit beginnt, die nächste Bitebene der Bilddaten anzuzeigen. Ein ähnlicher Abgleichfehler tritt an jeder Grenze zwischen nebeneinanderliegenden Farbfiltern auf.
Eine Lösung besteht darin, die Ausgangsbildperiode einfach zu verkürzen, um sicherzustellen, daß die DMD die Anzeige eines Bildes beendet hat, bevor das Farbrad die nächste Bildperiode beginnt, und darin, eine Zwischenraumperiode zwischen das Ende der Ausgangsbildperiode und den Beginn der folgenden Umdrehung des Farbrades einzufügen. Obwohl dieses Verfahren verhindert, daß eine Ausgangsbildperiode in eine Farbradperiode überläuft, verringert es die Helligkeit des angezeigten Bildes um einen Betrag, der zur Austastzeit proportional ist. Wenn beispielsweise die Eingangsbildperiode 59,94 Hz beträgt, und dem Farbrad erlaubt wird, um ± 1 Hz von der Nenneingangsbildperiode abzuweichen, variiert die Farbradperiode zwischen 16,41 und 16,96 ms. Wenn das Anzeigesystem eine Farbradperiode berücksichtigen muß, die irgendwo zwischen 16,41 ms und 16,96 ms liegt, wobei jede Farbperiode gleich lang sein muß, dann werden nur 15,3 ms der Farbradperiode genutzt. Wenn die tatsächliche Farbradperiode 16,96 ms beträgt, dann verringert die Unzuverlässigkeit des Farbrades die Leistung des Anzeigesystems um 9,8%.
Fig. 5 zeigt vier Zeitverläufe, die die Funktionsweise eines Anzeigesystems auf der Grundlage eines Farbrades mit drei Segmenten darstellen. Jeder der ersten drei Zeitverläufe ist in Segmente geteilt, um anzugeben, welches der drei Farbfilter in Gebrauch ist. Der erste Zeitverlauf 502 zeigt die Perioden, in denen ein Farbrad, das sich mit seiner Nenndrehzahl dreht, rotes (R), grünes (G) und blaues (B) Licht erzeugt. Der zweite Zeitverlauf 504 zeigt die Farbperioden für ein Farbfilter, das sich um 10% zu langsam dreht. Der dritte Zeitverlauf 506 zeigt die Farbperioden für ein Farbrad, das sich um 10% zu schnell dreht. Der vierte Zeitverlauf 508 zeigt die Anzeigeperioden, in denen die Bilddaten für jede der drei Farben zur Anzeige gelangen. Die mit "I" gekennzeichnet Perioden sind Sperrzeiten, während denen aufgrund der Unsicherheit darüber, welches Filter sich im Lichtweg befindet, keine Farbe angezeigt werden kann. Die in Fig. 5 gezeigten 10%igen Fehler in der Drehzahl sind zum Zweck der Veranschaulichung übertrieben worden. Typisch ist der Fehler in der Periodenlänge kleiner als 2%.
Ein verbessertes Anzeigesystem mißt die tatsächliche Farbradperiode und gleicht die Anzeigebildperiode so an, daß·sie mit der tatsächlichen Periode zusammenpaßt. Das Messen der Farbradperiode ermöglicht dem Anzeigesystem, jede Anzeigebildperiode so zu ändern, daß sie mit der tatsächlichen Farbradperiode zusammenpaßt. In einer grundlegenden Ausführungsform mißt der Anzeigecontroller die Farbradbildperiode und überträgt jedes Bit der Daten in einer Anzeigeperiode, die gleich ihrem gewichteten Anteil an der gemessenen Bildperiode ist. Beispielsweise ist in einem Dreifarbensystem, das 8 Bit Daten für jede Farbe benutzt, das niedrigstwertigste Bit einer Periode zugeordnet, die gleich 1/(3 · 255) der gesamten Farbradbildperiode ist.
Die vorangegangene Erörterung ist davon ausgegangen, daß jede Bitebene von Daten in einem zusammenhängendem Zeitsegment angezeigt wird. Wegen der sichtbaren Artefakte, die durch Bewegen des Auges des Beobachters oder von Objekten in dem angezeigten Bild entstehen, werden die meisten Bitebenen tatsächlich während vieler sehr kurzer Zeitperioden angezeigt. Das Teilen der Bitebenen in kurze Segmente vereinfacht außerdem das Horizontal-Aufspaltungs-Rücksetzen (horizontal-split-reset), welches ein Verfahren ist, daß die notwendige Eingangsdatenspitzenwertbandbreite der DMD 104 drastisch verringert, indem Abschnitte der DMD unabhängig voneinander geladen werden, so daß zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein kleiner Teil der DMD geladen werden muß. Die Reihenfolge, in der die kurzen Segmente jeder der Bitebenen angezeigt werden, wird Sequenzmuster genannt. Ein typisches DMD-Anzeigesystem, welches 24 Bits Daten für jedes Pixel verwendet, könnte die Daten in jedem Raster gut über 300 Mal in jedes Pixel laden. Fig. 6 zeigt einen Zeitverlauf für ein einfaches monochromatisches Sequenzmuster. In Fig. 6 sind die Bilddatenbits 4 bis 7 in mehrere Segmente aufgespaltet und über den Zeitverlauf verteilt. Die Bilddatenbits 0 bis 3 werden während eines einzigen Segments angezeigt.
Die optimale Sequenz zum Laden der Bilddaten, ist ein Kompromiß zwischen Bildqualität und Verarbeitungsaufwand, wobei Unterschiede vom Typ des anzuzeigenden Bildes und der Anzeigebildperiode abhängen. Deshalb wird, sowie sich die Bilddauer ändert, die Anzeigesequenz ebenfalls verändert, um die Bildqualität zu maximieren. Obwohl die Betonung soweit auf die Korrektur von Fehler in der Farbradperiode gelegt worden ist, sind große Änderungen in der Bildperiode auch der Wahl von unterschiedlichen Videoquellenformaten geschuldet. Beispielsweise benutzen europäische Fernsehsysteme typisch eine Bildperiode von 50 Hz, während Computergraphiken eine Bildperiode von 75 Hz haben können. Deshalb müssen die Anzeigesysteme in der Lage sein, nicht nur geringe Driften, sondern auch in großen Schritten erfolgende Änderungen der Bildperiode auszugleichen. Diese großen Änderungen in der Bildrate profitieren typisch von Änderungen in den Sequenzmustern, die eingesetzt werden, um die Bildbits in Anzeigesegmente aufzugliedern.
Gemäß einer in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform eines Anzeigecontrollers, der die vorliegende Erfindung benutzt, wird die tatsächliche Bildperiode des Farbrades mittels des Zählers 702 gemessen. Das Ausgangssignal des Zählers 702 wird benutzt, um die Farbradbildperiode dem Ausgabezeitsteuerungs-Controller 704 mitzuteilen. Der Ausgabezeitsteuerungs-Controller 704 erzeugt Zeitsteuerungssignale, die bestimmen, wann Daten aus dem Bildspeicher 706 in die DMD 708 eingelesen werden. Außerdem werden die ausgegebenen Periodendaten vom Sequenzmustergenerator 710 verwendet, um die Reihenfolge festzulegen, in welcher Datenbits aus dem Bildspeicher 706 in die DMD 708 eingelesen werden. Wie weiter oben erörtert worden ist, variiert das optimale Sequenzmuster, mit welchem die einzelnen Bitebenen, die ein Bild enthält, anzuzeigen ist, in Abhängigkeit von der verfügbaren Datenübertragungszeit. Bildartefakte können auch verringert werden, in dem abwechselnd jedes Sequenzmuster aus einer Reihe von Sequenzmustern verwendet wird.
Einige Ausführungsformen von DMD-basierten Anzeigesystemen sind dafür ausgelegt, Videodaten über einen weiten Bereich von Bildperioden anzuzeigen. Beispielsweise kann ein Anzeigesystem dafür ausgelegt sein, Eingangsvideodaten mit einer Bildperiode zwischen. 49 und 75 Hz anzuzeigen. Um über diesen weiten Eingangsbilddauer-Bereich zu arbeiten, während der Bereich, über dem der Farbradmotor gezwungen wird, das Farbrad zu drehen, dennoch beschränkt wird, kann das Anzeigesystem in einem speichensynchronen Modus betrieben werden. Der speichensynchrone Modus erfordert, daß sich das Farbrad während jeder Videobildperiode nur 5/6 einer Umdrehung dreht. In einer Ausführungsform stellt das Anzeigesystem den speichensynchronen Modus immer dann ein, wenn die Eingangsbildperiode 63 Hz übersteigt. Der speichensynchrone Modus ermöglicht einem Anzeigesystem, Bildperioden zwischen 49 Hz und 75 Hz anzuzeigen, während die Farbraddrehzahl auf den Bereich zwischen 49 Hz und 63 Hz beschränkt ist.
In dem Anzeigecontroller von Fig. 7 wird die Anzahl von 10 MHz- Taktperioden zwischen den Farbrad-Indexsignalen gezählt, um die Farbradperiode bis auf 0,1 ms zu bestimmen. Die Verwendung eines 10 MHz-Taktes ermöglicht dem binären Wort, das die Farbradperiode darstellt, sich um etwa 45 Zählimpulse zu ändern, während sich die Farbraddrehzahl zwischen 49 Hz und 63 Hz ändert. Diese 45 verschiedenen Codes werden dazu benutzt, die Farbradperiode dem Zeitsteuerungs-Controller 704 und dem Sequenzmustergenerator 710 mitzuteilen. Gemäß einer Ausführungsform werden die 6 niedrigstwertigsten Bits des Zählerausgangssignals zur Darstellung der Farbradbildperiode verwendet. Diese 6 Bits werden dem Zeitsteuerungs-Controller 704 zugeführt, um die Anzeigeperiode für jedes Datenbit zu bestimmen, und außerdem dem Sequenzgenerator zugeführt, um festzulegen, in welcher Reihenfolge die Datenbits angezeigt werden. Zusätzlich zu den 6 niedrigwertigen Bits des Periodenwortes vom Zähler 702 empfangen der Ausgabezeitsteuerüngsgenerator 704 und der Sequenzmustergenerator 710 jeweils ein Zeitsteuerungssignal, welches ihnen ermöglicht, zu bestimmen, welcher Abschnitt eines Vollbildes gerade angezeigt wird. Gemäß einer Ausführungsform ist das Zeitsteuerungssignal das Ausgansgssignal eines weiteren Zählers, der die verstrichene Zeit jeder Bildperiode zählt. Sowohl die Funktionen des Zeitsteuerungs- Controllers 704 als auch diejenigen des Sequenzgenerators 710 können unter Verwendung entweder eines Mikroprozessors oder einer oder mehrerer Nachschlagtabellen realisiert werden.
Die Punkte, in denen die Sequenzmuster wechseln, sind ebenso wie die Sequenzmuster selbst sorgfältig ausgewählt, um das Entstehen von Artefakten in den angezeigten Bildern zu verhindern. Die meisten Videoquellen erzeugen ein Videosignal mit einer Bildperiode von entweder 50 Hz, 59,94 Hz, 60 Hz oder 72 Hz. Ein Bildperiodesignal von 72 Hz wird das Anzeigesystem dazu veranlassen, den speichensynchronen Modus einzustellen, der die Farbraddrehzahl auf 60 Hz absenken wird. Deshalb beträgt die Farbradperiode des Anzeigesystems typisch entweder 50 Hz, 59,94 Hz oder 60 Hz. Wenn der Überführungspunkt zwischen einem Sequenzmuster und dem nächsten zu dicht bei einer dieser gängigen Frequenzen liegt, könnte eine Instabilität in der Videoquelle einen häufigen Wechsel zwischen zwei Sequenzmustern bewirken. Um die Möglichkeit des häufigen Wechsels zwischen zwei Sequenzmustern zu beseitigen, sind die Überführungspunkte so gewählt, daß die Toleranzbänder der gängigen Anzeigefrequenzen vermieden werden.
Obwohl die gelehrten Ausführungsformen primär eine Kompensation einer Drift in einer Farbraddrehzahl in den Mittelpunkt gestellt haben, ermöglicht die hier offenbarte Erfindung auch, Systeme auf der Grundlage eines Farbrades an verschiedene Nennbilddauern anzupassen. Außerdem könnten auch Systeme ohne Farbrad die neuartigen Merkmale der hier offenbarten Erfindung nutzen, um Videosignale mit abweichenden Bildperioden effizient anzuzeigen. Anstelle der Periode eines Farbrades mißt ein System, das nicht auf einem Farbrad basiert, typisch die Bildperiode des Eingangsvideosignals.
Obwohl diesbezüglich eine besondere Ausführungsform für ein System zum Steuern der Bildperiode für anzuzeigende Daten sowie für ein Verfahren dafür offenbart worden ist, ist damit nicht beabsichtigt, daß derartige spezielle Erwähnungen als Einschränkungen des Rahmens dieser Erfindung betrachtet werden. Weiterhin sollten, obwohl die Erfindung in Verbindung mit bestimmten besonderen Ausführungsformen hiervon beschrieben worden ist, selbstverständlich weitere Modifikationen dem Fachmann von selbst verständlich sein.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines Impulsbreiterunodulation- Videoanzeigesystems des Typs, das ein Videosignal empfängt, das ein vertikales Synchronisationssignal und Bilddaten für eine Reihe von Vollbildern enthält, wobei jedes Vollbild für jedes Pixel des Bildes ein digitales Intensitätswort enthält, wobei jedes Pixel oder Element der Anzeige nacheinander jedes Datenbit jedes Intensitätswortes für eine durch die Wertigkeit des Datenbits bestimmte Bitperiode anzeigt, wobei die Bitperiode ein oder mehrere nicht benachbarte Zeitsegmente umfaßt, wobei eine Sequenz, in der die Zeitsegmente in jedem Vollbild vorhanden sind, ein Bitsequenzmuster definiert, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Messen einer Zeitperiode, in der ein Vollbild angezeigt werden soll;

Wählen eines optimalen Bitsequenzmusters auf der Grundlage der gemessenen Zeitperiode; und

Bestimmen einer Anzeigeperiode für jedes Zeitsegment des optimalen Bitsequenzmusters auf der Grundlage der gemessenen Zeitperiode.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Meßschritt ferner das Zählen der Anzahl von Taktsignalen zwischen den Auftritten eines Indexsignals, das als Antwort auf die Drehung eines Farbfilterrades erzeugt wird, umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Meßschritt ferner das Messen der Periode zwischen Auftritten des vertikalen Synchronisationssignals umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend: Ausführen der Meß-, Wähl- und Bestimmungsschritte, um die Anzeigeperiode eines optimalen Bitsequenzmusters an die Vollbildrate des Videosignals anzupassen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Meßschritt ferner das Messen der Drehung eines Farbrades umfaßt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 und 5, ferner umfassend: Ausführen der Meß-, Wähl- und Bestimmungsschritte, um die Anzeigeperiode des optimalen Bitsequenzmusters an die Drehung eines Farbrades anzupassen.

7. Anzeigecontroller für ein Anzeigesystem, wobei das Anzeigesystem von dem Typ ist, der ein Videosignal (102) empfängt, das ein vertikales Synchronisationssignal und Bilddaten für eine Reihe von Vollbildern umfaßt, wobei jedes Vollbild für jedes Pixel des Bildes ein digitales Intensitätswort enthält, wobei jedes Pixel oder Element der Anzeige nacheinander jedes Datenbit des Intensitätswortes für eine durch die Wertigkeit des Datenbits bestimmte Bitperiode anzeigt, wobei die Bitperiode ein oder mehrere nicht benachbarte Zeitsegmente enthält, wobei eine Sequenz der Zeitsegmente für jedes Vollbild ein Bitsequenzmuster definiert, wobei der Controller gekennzeichnet ist durch

einen Zähler (702) zum Messen einer Zeitperiode, in der ein Vollbild angezeigt werden soll;

einen Sequenzmustergenerator (710) zum Wählen eines optimalen Bitsequenzmusters auf der Grundlage der gemessenen Zeitperiode; und

einen Ausgangszeittakt-Controller (704) zum Bestimmen einer Anzeigeperiode für jedes Zeitsegment des optimalen Bitsequenzmusters auf der Grundlage der gemessenen Zeitperiode.

8. Anzeigecontroller nach Anspruch 7, wobei der Sequenzmustergenerator (710) eine Nachschlagtabelle ist.

9. Anzeigecontroller nach Anspruch 7, wobei der Ausgangszeittakt-Controller (704) ein Mikroprozessor ist.

10. Anzeigecontroller nach Anspruch 7, wobei der Zähler (702) die Vollbildperiode des Videosignals mißt.

11. Anzeigecontroller nach Anspruch 7, wobei der Zähler (702) die Drehung eines Farbrades mißt.