JP2006508378A

JP2006508378A - ハイブリッド・コーディングを備えたパルス幅変調ディスプレイ

Info

Publication number: JP2006508378A
Application number: JP2004528034A
Authority: JP
Inventors: ヘンリーウイリス，ドナルド
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2006-03-09
Also published as: AU2003265408A8; KR20050050644A; CN1685276A; MXPA05001668A; AU2003265408A1; EP1546794A4; WO2004015981A3; WO2004015981A2; EP1546794A2; CN100396105C; KR101015029B1

Abstract

フィールド・シーケンシャル・パルス幅変調表示システム（１０）は、対応するピクセルを照射するために各々選択的に光を反射する複数のマイクロミラーを有するディジタル・マイクロミラー装置（ＤＭＤ）（２４）からなる。ドライバ回路（３０）は、プロセッサ（３１）により形成されるパルス幅セグメントのシーケンスに応答するＤＭＤ（２４）を制御する。プロセッサ（３１）は、第１および第２のピクセル輝度限界間の輝度レベルの第１の範囲内で、選択されたパルスを発生させることによりピクセル輝度を増加させ、第１の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）が発生されて第２のピクセル輝度限界に到達する、そして、第２および第３のピクセル輝度限界間のピクセル輝度レベルの第２の範囲内で、第１の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）は発生されたままの状態となる。第３のピクセル輝度限界に到達すると、第１の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）が発生したままで、第２の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）が正に発生される。

Description

本出願は、米国特許法１１９条（ｅ）により、２００２年８月１３日に出願された米国仮特許出願第６０／４０４，１５６号に基づく優先権の主張を伴う。

本発明は、パルス幅変調光映写システムに関し、より詳しくは、移動輪郭（ｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ：モーション・コンタリング）を最小化するようにパルス幅変調光映写システムを作動させる技術に関する。

現在、ディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）として知られる、矩形のアレイに配置される複数の個別に可変するマイクロミラー（極小の鏡）からなる一種の半導体装置が存在する。各々のマイクロミラーは、対応するドライバ・セル（ｄｒｉｖｅｒｃｅｌｌ：駆動セル）の制御の下で、一般に、約１０°〜１２°の制限された円弧内で回転する。ドライバ・セルは、その中にビットをラッチし、予め「１」ビットがラッチされると、ドライバ・セルは、対応するマイクロミラー・セルを第１の位置に回転させる。逆に、予めドライバ・セルに「０」ビットがラッチされると、ドライバ・セルは、関連するマイクロミラーを第２の位置に回転させる。光源および映写レンズの間にＤＭＤを適切に配置することにより、各ＤＭＤ装置の個々のマイクロミラーは、対応するドライバ・セルにより第１の位置に回転されたときには、光源からレンズを通過した光を表示スクリーン上に反射し、表示の個々の画素（ｐｉｘｅｌ：ピクセル）を照射する。各々のマイクロミラーは、第２の位置に回転されたときには、表示スクリーンから外れるように光を反射し、対応するピクセルを暗く見せる。係かるＤＭＤ装置の一例としては、テキサス・インスツルメンツ社（ＴＩ：ＴｅｘａｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、米国テキサス州ダラス）から入手可能なＤＬＰ（商標）映写システムのＤＭＤがある。

上述した型式のディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を組み込んだ今日の映写システムでは、個々のマイクロミラーが「オフ」状態（即ち、第２の位置に回転した状態）の区間に対する、マイクロミラーが「オン」状態（即ち、第１の位置に回転した状態）のデューティ・サイクル（ｄｕｔｙｃｙｃｌｅ：負荷周期、衝撃係数）を制御することにより、個々のピクセルの輝度（照度）を制御している。そのために、この種の今日のＤＭＤ型映写システムは、パルス幅変調技術を利用し、パルス幅セグメントのシーケンスにおけるパルスの状態に従って、各々のマイクロミラーのデューティ・サイクルを変化させることにより、ピクセル輝度を制御する。各々のパルス幅セグメントは、異なる持続時間のパルス列から成る。パルス幅セグメントにおける各々のパルスの状態（即ち、各々のパルスがオンであるかオフであるか）は、そのパルスの持続期間の間に、マイクロミラーをオン状態にするかオフ状態にするかを決定する。つまり、パルス幅セグメントにおけるパルス幅の合計が大きいほど、各々のマイクロミラーのデューティ・サイクルは長くなる。

ディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を利用しているテレビジョン映写システムにおいて、フレーム間隔（ｆｒａｍｅｉｎｔｅｒｖａｌ：フレーム・インターバル）、即ち連続したイメージを表示する間隔は、選択されたテレビジョン標準規格に準拠する。特定のヨーロッパのテレビジョン標準規格が、１／５０秒のフレーム間隔を用いるのに対して、現在米国において利用されているＮＴＳＣ標準規格は、１／６０秒のフレーム間隔を定めている。今日のＤＭＤ型テレビジョン映写システムは、一般に、各フレーム間隔において、同時に、または順番に、赤、緑および青イメージを投影することによりカラー表示を達成する。典型的な連続ＤＭＤ型投影システムは、ＤＭＤの光路に配置されるモーター駆動色フィルター（ｃｏｌｏｒｗｈｅｅｌ：カラー・ホイール）を利用する。色フィルターは、複数の独立した、一般に赤（ｒｅｄ）、緑（ｇｒｅｅｎ）および青（ｂｌｕｅ）の、原色ウィンドウ（窓）を有し、その結果、連続した間隔において、赤色光、緑色光、および青色光が、それぞれＤＭＤに投射される。カラー画像を得るために、赤、緑および青色光は、各々の連続したフレーム間隔中に、少なくとも一回ＤＭＤに投射されなければならない。赤、緑および青の１つずつのイメージが作られ、各々がフレーム間隔の１／３を消費するだけで、各色間の大きなインターバル(間隔)が、動きと共に知覚できる色割れ（ｃｏｌｏｒｂｒｅａｋｕｐ）を生じる。今日のＤＭＤシステムは、各々の色を幾つかのインターバル（間隔）に分割して、該インターバル（間隔）を適時インターリーブし、それにより色間の遅延を減少させることにより、この課題に対処している。

カラー画像を生成するために、各々のフレーム間隔の間に、各原色の複数の画像を生成する機能を有する、上述の型式のパルス幅変調映写システムは、しばしば、例えばシーンの動きや視聴者の目の動きに伴う微小振幅過渡現象（ｓｍａｌｌａｍｐｌｉｔｕｄｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｓ）におけるモーション・コンタリングの問題がある。この種のアーティファクトは、表示期間の異なる部分に亘る光パルスの分布変動から生じる。

米国特許第５，９８６，６４０号は、２つ以上の時間的に近接したセグメント（インターバル）間のパルス幅セグメント列における最も重要なビットを分割することにより、モーション・コンタリングを減少させる方式を開示している。この方式は、コンタリングを低減するのには役立つが、それが全ての転移のコンタリングを除去するというわけではない。更に、ある意味で、コンタリングを低減するのに十分にビットを分割することは、各々のピクセルが処理されなければならない回数を増加させ、それによりこの種の処理を行うために必要なバンド幅を増加させることになる。

このように、従来技術の上述した欠点を解決すると共に、モーション・コンタリングを低減するようにパルス幅変調ディスプレイを作動させる技術が必要となっている。

（発明の概要）
本発明によれば、光源から映写レンズ（ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｌｅｎｓ：投影レンズ）を通過した光を、表示スクリーン上に選択的に反射するディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）を組み込んだパルス幅変調表示システムのような、パルス幅変調表示システム（ｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｅｄｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍ）を作動させる方法が提供される。このような表示システムにおいて、各々の所定の色用のピクセルの照度は、パルス幅セグメント（ｓｅｇｍｅｎｔ：区間）のシーケンス（列）内でパルスに応答して制御される。各セグメント内の各パルスの状態は、そのパルスに関連するインターバル（ｉｎｔｅｒｖａｌ：間隔）の間に、ピクセルを照明するかどうかを決定する。モーション・コンタリングの発生率を減少させるために、ピクセル輝度が、作動選択されたパルスにより増加され、第１および第２のピクセル輝度限界（ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ）間の輝度レベルの第１の範囲内で、第１の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）が第２のピクセル輝度限界に到達するようになる。第２のおよび第３のピクセル輝度限界間のピクセル輝度レベルの第２の範囲内で、第１の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）は発生し続けて、そして、第３ピクセル輝度限界に到達すると、第１の大きい持続パルスを発生させたままで、第２の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）も発生される。

ピクセル輝度が増加するため、引き続いてより高いピクセル輝度限界に到達すると、各々の既に発生された大きな持続パルス（またはパルスの組合せ）を発生させたままで、他のまだ発生されていない大きな持続パルス（またはパルスの組合せ）が発生される。各々のピクセル輝度限界で発生された各々の大きな持続パルス（またはパルスの組合せ）は、一旦発生されると、そのパルス（またはパルスの組合せ）は発生し続け、ピクセル輝度が更にその輝度限界以上に増加し、いわば水銀温度計上の温度レベルに類似しているので、「温度計コード（ｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｃｏｄｅ）」パルスと呼ばれる。各セグメント（区間）内の各パルスの幅（即ち、持続期間）に従い、所定のセグメントは１つ以上の係かる温度計コード・パルスを含んでいてもよい。しかし、ピクセル輝度が増加し、所定のピクセル輝度限界に到達すると、１つの予め停止された温度計コード・パルスが、状態を変化させる（即ち、発生させられる）。反対に、ピクセル輝度が、所定のピクセル輝度限界まで減少させられると、発生されている１つの温度計コード・パルスだけが、まだ停止されていない他の温度計コード・パルスを発生し続けたままで、正に停止される。

図１は、２００１年６月、テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社により発行された応用報告書「単一パネルＤＬＰ映写システム光学系（“ＳｉｎｇｌｅＰａｎｅｌＤＬＰ（商標）ＰｒｏｊｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＯｐｔｉｃｓ”）」に記載された型の現代のパルス幅変調表示システム１０を表しており、本明細書において参照する。システム１０は、ランプ（ｌａｍｐ：光源）１２を備えており、ランプ１２は、ランプからの光を色フィルター１４を通過させて集積ロッド（ｉｎｔｅｇｒａｔｏｒｒｏｄ）１５内に反射する放物線状の反射器（ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ：リフレクタ）１３の焦点に配置されている。図２において表される実施例において、色フィルター１４は、それぞれ直径に沿って対抗する赤色ウィンドウ（窓）１７_１および１７_４、緑色ウィンドウ（窓）１７_２および１７_５、および青色ウィンドウ（窓）１７_３および１７_６を備えている。このように、モーター１６が、図２の色フィルター１４を逆時計回り方向に回転させるので、赤色光、緑色光および青色光は、ＲＧＢＲＧＢ（赤緑青赤緑青）の順序で図１の集積ロッド１５を照射する。実際に、モーター１６は、十分に高速で色フィルター１４を回転させ、１／６０秒のフレーム間隔中に、赤色光、緑色光および青色光が、それぞれ５回集積ロッドを照射し、フレーム間隔内で１５のカラー画像を生成する。各三原色を連続して与えるための他の機構が存在する。例えば、カラー・スクロール機構（図示せず）は、この作業を同様に実行する。

図１を参照すると、集積ロッド１５は、ランプ１２からの光を集結させ、色フィルター１４の連続した１つの赤色、緑色および青色ウィンドウを通過させて１組の中継（ｒｅｌａｙ：リレー）光学系１８上へ照射する。中継光学系１８は、光を拡散してフォールド・ミラー（ｆｏｌｄｍｉｒｒｏｒ）２０を照射する複数の平行した光線にする。フォールド・ミラー２０は、一組のレンズ２２を通過して全反射（ＴＩＲ：ＴｏｔａｌＩｎｔｅｒｎａｌＲｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）プリズム２３上に光線を反射する。全反射（ＴＩＲ）プリズム２３は、平行な光線を、映写レンズ２６内およびスクリーン２８上の選択的な反射のために、テキサス・インスツルメンツ社製のＤＭＤ装置のようなディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）２４上へ反射する。

ディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）２４は、アレイ状に配置される複数の個々のミラー（図示せず）を有する半導体装置の形態をとる。例えば、テキサス・インスツルメンツ社製造販売のＤＭＤは、７２０行、１２８０列のマイクロミラー・アレイを有し、スクリーン２８上へ映写される結果として９２１，６００ピクセル（画素）の画像を生成する。他のＤＭＤは、異なる配列のマイクロミラーを有し得る。上述のとおり、ＤＭＤの各々のマイクロミラーは、対応するドライバ・セル（図示せず）の制御の下で、予めドライバ・セルにおいてラッチされた２値（バイナリ）ビットの状態に応答して、制限された円弧内で回転する。各々のマイクロミラーは、ドライバ・セルに適用されるラッチされたビットが「１」であるか、または「０」であるかにより、第１の位置および第２の位置のうちの１つまで回転する。各々のマイクロミラーが、第１の位置に回転している場合、対応するピクセルを照射するためにレンズ２６内およびスクリーン２８上へ光を反射する。一方、各々のマイクロミラーが、第２の位置に回転したままである場合、対応するピクセルは暗く見える。各々のマイクロミラーが、映写レンズ２６を通過しスクリーン２８（マイクロミラー・デューティ・サイクル）上に光を反射する間隔は、ピクセル輝度を決定する。

ディジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）２４の個々のドライバ・セル（駆動セル）は、ドライバ回路３０から、ドライブ信号を受け取る。ドライバ回路３０は、周知の型式であり、アール・ジェイ・グローブ氏外（Ｒ．Ｊ．Ｇｒｏｖｅｅｔａｌ．）、「マイクロミラー・デバイスに基づく高精細度システム（ＨｉｇｈＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）」、インターナショナル・ワークショップ・オンＨＤＴＶ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＨＤＴＶ）（１９９４年１０月）に記載されている回路により例示される。ドライバ回路３０は、プロセッサ３１によりドライバ回路に適用されるパルス幅セグメントのシーケンスに従って、ＤＭＤ２４のドライバ・セルに対してドライブ信号を発生する。各々のパルス幅セグメントは、異なる持続時間のパルス列からなり、各々のパルスの状態は、そのパルスの持続中に、マイクロミラーがオンであるかオフであるかを決定する。パルス幅セグメント（最下位ビット（ＬＳＢ：ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｉｔ）とも呼ばれる）内で発生することができる、最短の可能性のあるパルス（即ち、１−パルス）は、一般に１５マイクロ秒の持続時間を有するのに対し、セグメントのより大きいパルスは、各々ＬＳＢ間隔の整数倍の持続時間を有する。実際に、パルス幅セグメント内の各々のパルスは、ディジタル・ビット・ストリーム内でビットに相当し、ディジタル・ビット・ストリームの状態は、対応するパルスがオンにされたか、またはオフにされたかを決定する。「１」ビットは、発生される（オンになる）パルスを表し、「０」ビットは、停止される（オフになる）パルスを表す。

本発明のモーション・コンタリングの最小化方法は、各原色が５つのパルス幅セグメント（区分）のシーケンスで表示される図１のフィールド順次方式についての以下の例により、最もよく理解され得る。各々のパルス幅セグメントは、５１のＬＳＢの総パルス幅を有するので、５つのパルス幅セグメントの各々のシーケンスは、２５５のＬＳＢの総パルス幅を有し、従って、各々のピクセルに所定の色に対して２５６の輝度レベルのうちの１つを持たせることが可能になる。一般に、各ＬＳＢ（１−パルス）は、１５マイクロ秒の継続期間を有している。従って、各々の５１のＬＳＢパルス幅セグメントは、７６５マイクロ秒の継続期間を有する。表１は、パルス幅シーケンスからなる各々の５つのセグメントにおいて、ＬＳＢの配列を示している。

モーション・コンタリングは、本発明によれば、連続した１つの最下位ビット（即ち、１−パルス）の輝度変化のために１つ以上の他のパルスが発生されると停止されるパルスの数および幅を最小化することにより最小化される。特に、ピクセル輝度を増やすために、１つ以上のセグメントの選択されたパルスが発生されるので、各々の連続したピクセル輝度限界で、まだ発生されていない大きい持続パルス（即ち、実施例の１３−パルス、または、例えば７−パルスおよび６−パルス等のパルスの組合せ）が発生される。加えて、前のピクセル輝度限界に到達して予め発生された各々の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）は、発生され続ける。所定のピクセル輝度限界に到達して発生される各々の大きい持続パルス（またはパルスの組合せ）は「温度計コード」パルスと呼ばれる。この種の各々の温度計コード・パルスは、一度発生されたら、いわば水銀温度計の水銀に類似して、そのピクセル輝度限界以上のピクセル輝度の更なる増加に対して、発生され続ける（水銀は、特定の温度レベルに到達すると、温度増加に反応してそのレベル以上に上がり続ける）。各セグメント内で各パルスの幅（即ち、持続時間）に従って、所定のパルス幅セグメントは、複数の温度計コード・パルスを有する。

図３〜図６は、各々の輝度レベル＃０〜＃２５５で、所定の色に対して対応するピクセルを明らかにするパルス幅セグメントのシーケンスのパルス・マップを全体的に表している。例示した実施例において、ピクセル輝度限界に到達して発生され、ピクセル輝度がその限界以上に増加するので各々の温度計コード・パルスが発生された状態で、セグメント３が温度計コード・パルスが発生される第１のセグメントに選択される。図３に示すように、輝度レベル＃１に到達するには、１−パルスの発生を必要とする。この例では、セグメント３が１−パルスを有しないので、セグメント２の１−パルスが発生される。ピクセル輝度レベル＃２に到達するために、セグメント３の２−パルスが、この輝度レベルでセグメント２の１−パルスが発生されない状態で、発生される。ピクセル輝度レベル＃３に到達するために、セグメント２の１−パルスおよびセグメント３の２−パルスが発生される。

輝度レベル＃４を達成するために、この輝度レベルで予め発生されたパルスを停止させた状態で、セグメント３の４−パルスが発生される。各々のピクセル輝度レベル＃５〜＃１２を達成するために、セグメント３内の４−パルス、２−パルスおよび６−パルス（第１）、並びにセグメント２の１−パルスのうちの選択されたものが発生される。輝度レベル＃１３（第１のピクセル輝度限界を構成する）は、このピクセル輝度レベルで他の全てのパルスを停止させた状態で、セグメント３の１３−パルス（第１）を発生させることにより到達される。

輝度レベル＃１４に到達するために、セグメント３の１３−パルス（第１）が発生されたまま、セグメント２の１−パルスが発生される。ゆえに、第１のピクセル輝度限界（輝度レベル＃１３）以上で、セグメント３内の１３−パルス（第１）が発生されたままになる。それゆえに、セグメント３の１３−パルス（第１）は、動作されるそのセグメントの第１の温度計コード・パルスを構成する。各々の輝度レベル＃１４〜＃２５は、発生されたセグメント３の１３−パルスを維持することにより、そして、セグメント３内の４−パルス、２−パルスおよび６−パルス（第１）、並びにセグメント２の１−パルスの中から選択されたものを発生させることにより提供される。輝度レベル＃２６（第２のピクセル輝度限界を構成する）において、同じセグメントの１３−パルス（第１）を発生させたままで、セグメント３の１３−パルス（第２）が発生される。ピクセル輝度レベル＃２７で、この輝度レベルでセグメント２の１−パルスを正に起動させて、セグメント３の両方の１３−パルス（第１および第２）が起動されたままに維持される。このように、セグメント３の１３−パルス（第２）は、その発生されたセグメントの第２の温度計コード・パルスを構成する。

各々の輝度レベル＃２８〜＃６１は、発生されたセグメント３の２つの１３−パルス（第１および第２）を維持することにより、並びにセグメント３の７−パルス、４−パルス、２−パルスおよび６−パルス（第１および第２）の中から選択されたもの、およびセグメント２の７−パルス、１−パルスおよび４−パルスの中から選択されたものを発生させることにより提供される。輝度レベル＃３７で、セグメント３の７−パルスおよび６−パルス（第２）の両方が、発生される、そして、これらのパルスの両方ともピクセル輝度レベルが増加するので発生されたままになる。このように、セグメント３の７−パルスおよび６−パルス（第２）は、合わせて連結温度計コード・パルスを構成する。ピクセル輝度レベル＃５１で、セグメント３のパルスの全てが発生される点に注意を要する。セグメント３の２−パルスを除いては、ピクセル輝度レベルが輝度レベル＃５１以上に増加するので、そのセグメントの他のパルスの全てが発生された状態に保たれる。

図４を参照すると、輝度レベル＃６２で（連続してより高いピクセル輝度限界を構成する）、２−パルス以外のセグメント３のパルスの全てと一緒に、セグメント２の１３−パルス（第１）が発生される。輝度レベル＃６３に到達するために、セグメント２の１３−パルス（第１）および２−パルス以外のセグメント３のパルスの全てを発生したままで、セグメント２の１−パルスが起動される。このように、セグメント２の１３−パルス（第１）は、発生されるそのセグメントの第１の温度計コード・パルスになる。

図４の輝度レベル＃６３−＃７４のうちの１つに到達するためのピクセル輝度の更なる増加は、セグメント２の予め発生された温度計コード・パルス（即ち、１３−パルス（第１））を発生させたままで、セグメント３の他のパルスの全てを発生させたままの状態で、セグメント２のパルスおよびセグメント３の２−パルスから選択されたものを発生させることにより達成される。輝度レベル＃７５に到達するために、そのセグメントで予め発生された温度計コード・パルスおよび２−パルス以外のセグメント３のパルスの全てと一緒に、セグメント２の１３−パルス（第２）が起動される。輝度レベル＃７５以上で、セグメント２の１３−パルス（第２）が発生されたまま維持される。ゆえに、セグメント２の１３−パルス（第２）は、関連するピクセル輝度限界に到達して発生されたこのセグメントで第２の温度計コード・パルスを構成し、そのピクセル輝度限界以上でピクセル輝度を増加させるために、発生された状態を維持する。

以上から分かるとおり、各セグメントの各々の大きいパルス（例えば、１３−パルス）、またはパルスの組合せ（例えば、セグメント３の７−パルスおよび６−パルス（第２））は、全体として大きい持続パルスからなり、関連するピクセル輝度限界に到達するために一度発生されると、連続したより高いピクセル輝度レベルのために発生された状態を維持する。このように、この種の各々のパルス（またはパルスの組合せ）は、本発明による温度計コード・パルスを構成する。実際に、各々の温度計コード・パルスは、十分に大きい効果（即ち、十分に長い持続時間）があるので、セグメントのパルス総数を制限すると共に、ピクセル輝度限界に到達するために一旦発生されると、そのピクセル輝度限界以上の輝度レベルでパルスが発生されたままの状態となる。換言すれば、所定のピクセル輝度限界で、単一の温度計コード・パルス（または温度計コード・パルスからなるこの種のパルスの組合せ）が発生され、ピクセル輝度がその限界以上に増加するので、発生させたままの状態となる。逆に、所定のピクセル輝度限界に対するピクセル輝度の減少に対して、未だ停止されていない温度計コード・パルスを、次に連続した低いピクセル輝度限界に達するまで、発生させた状態で、単一の温度計パルスだけが停止される。しかし、各セグメント内の各温度計コード・パルスはそれほど大きくないので、発生または停止される際、ピクセル輝度が徐々に変化するために（即ち、次のより高いレベルに対するピクセル輝度の増加または次のより低いレベルに対するピクセル輝度の減少）、顕著な過渡現象がある。

更に、温度計コード・パルスの選択は、特定の輝度に到達するためのパルスの「交換（ｓｗａｐｐｉｎｇ：スワッピング）」（即ち、発生されているパルスの選択）を、実質的に単一のパルス幅セグメントに限定することに役立たなければならない。しかし、本発明の利点を得るために、パルスの交換を、実質的に単一のセグメント（即ち、変更された２値パルス配列）に限定することは必要ではない。連続したピクセル輝度限界間で、単一のセグメントの単一の温度計コード・パルス（またはパルスの組合せ）が発生または停止される限り、特定の輝度レベルに到達するために起こるパルスの交換が、幾つかのセグメントの中で起こり得る。以上により、パルス幅変調ディスプレイのモーション・コンタリングを最小化する技術が開示されるものである。

図１は、現代のパルス幅変調表示システムのブロック略図を表す。図２は、図１の表示システムの一部である色フィルターの正面図を表す。図３は、本発明により所定の色のモーション・コンタリングを減少させるために、図１の表示システム内のピクセルの１つの輝度を制御するパルス幅セグメントの各々の複数のシーケンスを示すパルス・マップを全体的に表している。図４は、本発明により所定の色のモーション・コンタリングを減少させるために、図１の表示システム内のピクセルの１つの輝度を制御するパルス幅セグメントの各々の複数のシーケンスを示すパルス・マップを全体的に表している。図５は、本発明により所定の色のモーション・コンタリングを減少させるために、図１の表示システム内のピクセルの１つの輝度を制御するパルス幅セグメントの各々の複数のシーケンスを示すパルス・マップを全体的に表している。図６は、本発明により所定の色のモーション・コンタリングを減少させるために、図１の表示システム内のピクセルの１つの輝度を制御するパルス幅セグメントの各々の複数のシーケンスを示すパルス・マップを全体的に表している。図７は、本発明により所定の色のモーション・コンタリングを減少させるために、図１の表示システム内のピクセルの１つの輝度を制御するパルス幅セグメントの各々の複数のシーケンスを示すパルス・マップを全体的に表している。

Claims

複数のピクセルを有し、各々のピクセルの所定の色に対する照度が、パルス幅セグメントのシーケンスの各セグメント内のパルスに応答して制御され、各セグメントの各パルスの状態が、そのパルスに伴うインターバルの間ピクセルが照射されるかどうかを決定する、パルス幅変調表示システムの作動方法であって、
選択されたパルスを発生させてピクセル輝度を増加させ、第１および第２のピクセル輝度限界間のピクセル輝度レベルの第１の範囲内で、第１の大きい持続パルス成分が発生されて第２のピクセル輝度限界に到達し、第２および第３のピクセル輝度限界間のピクセル輝度レベルの第２の範囲内で、第１の大きい持続パルス成分が発生され続け、第３のピクセル輝度限界に到達すると第１の大きい持続パルス要素が発生されたまま第２の大きい持続パルス成分が発生されるステップを有することを特徴とする前記方法。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、単一のパルスからなる、請求項１に記載の方法。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、パルスの組合せからなる、請求項１に記載の方法。
各々の大きい持続パルス成分の前記持続期間が、選択されてピクセル輝度の緩やかな増加に伴う過渡現象が最小化され、ピクセル輝度限界に到達して各セグメントのパルスの数を最小化する、請求項１に記載の方法。
少なくとも１組の前記大きい持続パルス成分が、同じセグメントに存在する、請求項１に記載の方法。
少なくとも１組の前記大きい持続パルス成分が、異なるセグメントに存在する、請求項１に記載の方法。
ピクセル輝度を増加させるために発生された前記パルスが、実質的に同じセグメントに限定される、請求項１に記載の方法。
複数のピクセルを有し、各々のピクセルの所定の色に対する照度が、パルス幅セグメントのシーケンスの各セグメント内のパルスに応答して制御され、各セグメントの各パルスの状態が、そのパルスに伴うインターバルの間ピクセルが照射されるかどうかを決定する、パルス幅変調表示システムの作動方法であって、
選択されたパルスを停止することによりピクセル輝度を減少させ、所定のピクセル輝度限界内で、発生されていた第１の大きい持続パルス成分を正に停止させて、連続したより低いピクセル輝度限界で、各々の予め発生され未だ停止されていない大きい持続パルス成分を発生させた状態で、第１の大きい持続パルス成分が停止されたままで第２の大きい持続パルス成分が停止されるステップを有することを特徴とする前記方法。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、単一のパルスからなる、請求項８に記載の方法。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、パルスの組合せからなる、請求項８に記載の方法。
各々の大きい持続パルス成分の前記持続時間が、選択されてピクセル輝度の一体的減少に伴って過渡現象が最小化され、ピクセル輝度限界に到達して各セグメントのパルスの数が最小化される、請求項８に記載の方法。
前記大きい持続パルス成分が、同じセグメントに存在する、請求項８に記載の方法。
前記大きい持続パルス成分が、異なるセグメントに存在する、請求項８に記載の方法。
前記停止されたパルスが、実質的に同じセグメントに限定される、請求項８に記載の方法。
光源と、
入射光をスクリーンに集束させるための映写レンズと、
アレイに配置された複数の個々のマイクロミラーを有するディジタル・マイクロミラー・デバイスであって、個々のマイクロミラーは、関連するドライバ・セルに適用されるドライブ信号の受信に応答して円弧内で回転可能であり、光源からの光を映写レンズ内およびスクリーン上に反射して、その画素を照射する前記ディジタル・マイクロミラー・デバイスと、
反射させて映写レンズ内に投射するため三原色のそれぞれを連続してディジタル・マイクロミラー・デバイスに照射するための手段と、
選択されたパルスを発生することによりピクセル輝度を増加するためのパルス幅セグメントのシーケンスを形成するプロセッサであって、第１および第２のピクセル輝度限界間の輝度レベルの第１の範囲内で、第１および第２のピクセル輝度限界間の輝度レベルの第１の範囲内で第１の大きい持続パルス成分が発生されて、第２のピクセル輝度限界に到達し、第２および第３のピクセル輝度限界間のピクセル輝度レベルの第２の範囲内で、第１の大きい持続パルス成分が発生されたままで、第３のピクセル輝度限界に到達すると、第１の大きい持続パルスを発生させたままで、第２の大きい持続パルス成分が発生される前記プロセッサと、
ディジタル・マイクロミラー・デバイスを駆動して相当するピクセルを照射するためプロセッサにより生成されたパルス幅のシーケンスに応答するドライバ回路と、
を有するパルス幅変調表示システム。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、単一のパルスからなる、請求項１５に記載のパルス幅変調表示システム。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが、パルスの組合せからなる、請求項１５に記載のパルス幅変調表示システム。
光源と、
入射光をスクリーンに集束させるための映写レンズと、
アレイに配置された複数の個々のマイクロミラーを有するディジタル・マイクロミラー・デバイスであって、個々のマイクロミラーは、関連するドライバ・セルに適用されるドライブ信号の受信に応答して円弧内で回転可能であり、光源からの光を映写レンズ内およびスクリーン上に反射して、その画素を照射するものであり、
反射させて映写レンズ内に投射するため三原色のそれぞれを連続してディジタル・マイクロミラー・デバイスに照射するための手段と、
選択されたパルスを停止することによりピクセル輝度を減少するためのパルス幅セグメントのシーケンスを形成するプロセッサであって、他の予め発生されていた大きい持続パルス成分で未だ停止されていないものを発生させた状態で、第１のピクセル輝度限界で、発生されていた第１の大きい持続パルス成分が正に停止されて、第２の連続したより低いピクセル輝度限界で、第１の大きい持続パルス成分が停止されたままで、第２の大きい持続パルスを停止される前記プロセッサと、
ディジタル・マイクロミラー・デバイスを駆動して相当するピクセルを照射するためプロセッサにより生成されたパルス幅のシーケンスに応答するドライバ回路と、
を有するパルス幅変調表示システム。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つが単一のパルスからなる、請求項１８に記載のパルス幅変調表示システム。
前記第１および第２の大きい持続パルス成分のうちの少なくとも１つがパルスの組合せからなる、請求項１８に記載のパルス幅変調表示システム。