JP2007293053A - Transfer circuit, image projecting device, and image display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer circuit of an image projecting device capable of suppressing power consumption and cost. <P>SOLUTION: In order to carry out 1st bit plane transfer from a storage device to buffer memory 35 having a temporary storage area equivalent to m (2≤m<n) sheets in bit plane units while sequentially switching the inside of the above temporary storage area in bit plane units, between the 1st bit plane transfer having a projection display time by the micro mirror array 2 longer than a predetermined projection display time and a 2nd bit plane transfer different from the 1st bit plane transfer, 3rd bit plane transfer having a projection display time by a micro mirror array 2 shorter than the above predetermined projection display time is carried out, and also the 2nd transfer of the above bit plane is carried out from the above temporary storage area to the micro mirror array 2 in the sequence stored the above bit plane in the above temporary storage area. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、転送回路、及びそれを用いた画像投影装置、並びに、その画像投影装置を用いた画像表示装置に関する。   The present invention relates to a transfer circuit, an image projection apparatus using the transfer circuit, and an image display apparatus using the image projection apparatus.

近年、米国を中心として、液晶やその反射角を制御可能な微小なミラーを有するデバイス(以下、マイクロミラーデバイスと称する)等の固定ピクセル方式の半導体表示デバイスを用いた画像表示装置の需要が増加している。特に、上記画像表示装置をより小型・安価/低消費電力且つ高コントラストな性能を実現する為の表示デバイスとして、マイクロミラーデバイスを用いた2進空間的光変調装置が注目されている。   In recent years, mainly in the United States, there has been an increase in demand for image display devices using a liquid crystal and a semiconductor display device of a fixed pixel type such as a device having a minute mirror capable of controlling the reflection angle (hereinafter referred to as a micromirror device). is doing. In particular, a binary spatial light modulator using a micromirror device has attracted attention as a display device for realizing the above-mentioned image display device with a smaller size, lower cost, lower power consumption and higher contrast performance.

図6に、従来のマイクロミラーデバイスを用いた画像表示装置のシステム構成図を示す。この画像表示装置は、光源1、マイクロミラーアレイ2、制御コントローラ3、画像メモリ4、及び投影用レンズ5から構成される画像投影装置と、スクリーン6とから構成される。   FIG. 6 shows a system configuration diagram of an image display apparatus using a conventional micromirror device. This image display apparatus includes an image projection apparatus including a light source 1, a micromirror array 2, a controller 3, an image memory 4, and a projection lens 5, and a screen 6.

ここで、マイクロミラーアレイ2は、1ピクセルの画像情報に対応する1つのマイクロミラーデバイスを、表示領域分、アレイ状に複数個配列したものである。画像メモリ4は、表示する画像データを保持する記憶装置である。制御コントローラ3は、この画像メモリ4の画像情報に基づいて、マイクロミラーアレイ2の各マイクロミラーによる反射光量を制御する。投影用レンズ5は、マイクロミラーアレイ2からの反射光を集める為の集光レンズである。スクリーン6は、画像を投影する為のスクリーンである。   Here, the micromirror array 2 is formed by arranging a plurality of micromirror devices corresponding to image information of one pixel in an array for the display area. The image memory 4 is a storage device that holds image data to be displayed. The controller 3 controls the amount of light reflected by each micromirror of the micromirror array 2 based on the image information in the image memory 4. The projection lens 5 is a condensing lens for collecting the reflected light from the micromirror array 2. The screen 6 is a screen for projecting an image.

図7は、上記画像表示装置の機構を示す図である。同図においては、上記マイクロミラーアレイ2の内、2つのマイクロミラーデバイス21A,21Bを代表して示している。   FIG. 7 is a diagram showing the mechanism of the image display device. In the figure, of the micromirror array 2, two micromirror devices 21A and 21B are shown as representatives.

各々のマイクロミラーデバイス21A,21Bは、ミラー211A,211Bが、独立して下部支持ベース212A,212Bにヒンジ等で固定され、支点を中心として予め定められた振れ角で動くメカ機構を有している。例えば、マイクロミラーデバイス21A,21Bでは、±θの角度でミラー211A,211Bが駆動できる仕組みになっている。1ピクセルの画像情報(R/G/B値あるいは輝度成分値の濃淡)に対応して、上記スクリーン6に投影する為の射出光量は、各々のミラー211A,211Bを上記所定の振れ角に所定の時間保持する事により決定される。こうして、各々のミラー211A,211Bに照射された入射光に対する反射光は上記所定の触れ角と時間により一義的に決定され、反射光量に応じた濃淡画像あるいはカラー画像を所望の場所に結像・表示することが可能になる。図7の例では、マイクロミラーデバイス21Aのミラー211Aは+θ傾き、反射光が画像データ1ピクセルに相当する輝度情報として、スクリーン6に投影される(オン状態)。マイクロミラーデバイス21Bのミラー211Bは−θ傾き、反射光はスクリーン6に投影されず黒レベルになる(オフ状態)。更に、表示画像の輝度(若しくは色情報)の階調を上記ミラー角の保持時間(オン/オフの期間)に置き換える手段が必要となる。かかる保持時間は、例えば1ピクセルの輝度信号のデジタル値をMSB〜LSBまでに分解し、各々のビットに対応した重み付けの値とする。MSBが最も保持期間(図7の+θ保持)が長く、LSBは最も保持期間が短い(図7の−θ保持)。   Each of the micromirror devices 21A and 21B has a mechanical mechanism in which the mirrors 211A and 211B are independently fixed to the lower support bases 212A and 212B by hinges or the like, and move at a predetermined swing angle around a fulcrum. Yes. For example, in the micromirror devices 21A and 21B, the mirrors 211A and 211B can be driven at an angle of ± θ. Corresponding to the image information of 1 pixel (R / G / B value or brightness component density), the amount of emitted light to be projected onto the screen 6 is predetermined for each mirror 211A, 211B at the predetermined deflection angle. It is determined by holding for the time. Thus, the reflected light with respect to the incident light irradiated on each of the mirrors 211A and 211B is uniquely determined by the predetermined touch angle and time, and a grayscale image or a color image corresponding to the amount of reflected light is formed at a desired location. It becomes possible to display. In the example of FIG. 7, the mirror 211A of the micromirror device 21A is tilted by + θ, and the reflected light is projected onto the screen 6 as luminance information corresponding to 1 pixel of image data (ON state). The mirror 211B of the micromirror device 21B is tilted by −θ, and the reflected light is not projected onto the screen 6 and becomes a black level (off state). Furthermore, a means for replacing the luminance (or color information) gradation of the display image with the mirror angle holding time (on / off period) is required. For example, the holding time is obtained by decomposing a digital value of a luminance signal of one pixel into MSB to LSB and setting a weighting value corresponding to each bit. The MSB has the longest retention period (+ θ retention in FIG. 7), and the LSB has the shortest retention period (−θ retention in FIG. 7).

図8(A)に、マイクロミラーアレイ2の制御の一例を示し、図6及び図7を補足する。図8(A)の例では、1枚の画像を表示する例を説明する。上記画像を、1ピクセルの画像の階調を8ビットのモノクロ画像で、画角を4行(Row)×4列(Colum)=16ピクセルとする。なお、表示させる画像は、図8(B)に示すモノクロ濃淡のチャートとする。   FIG. 8A shows an example of control of the micromirror array 2 and supplements FIGS. 6 and 7. In the example of FIG. 8A, an example in which one image is displayed will be described. It is assumed that the above image is a monochrome image having an 8-bit gradation of 1 pixel, and the angle of view is 4 rows (Row) × 4 columns (Column) = 16 pixels. Note that the image to be displayed is a monochrome shading chart shown in FIG.

図8(A)の例は、画角を4行(Row)×4列(Colum)に対応した16個のマイクロミラーデバイスを配したマイクロミラーアレイ2を示したものである。ここで、一つの□が一つのマイクロミラーデバイスであり、1ピクセルの画像に対応する。ハッチングを施したマイクロミラーデバイスは、上記投影用レンズ5に向けて光を反射しない(オフ状態)状態にある。ハッチングを施していないマイクロミラーデバイスは、上記投影用レンズ5に向けて光を反射する(オン状態)状態にある。   The example of FIG. 8A shows a micromirror array 2 in which 16 micromirror devices corresponding to an angle of view of 4 rows (Row) × 4 columns (Column) are arranged. Here, one square is one micromirror device and corresponds to an image of one pixel. The hatched micromirror device is in a state where it does not reflect light toward the projection lens 5 (off state). The micromirror device that is not hatched is in a state of reflecting light (on state) toward the projection lens 5.

図8の(A)においては、予め定められた所定の時間に対する、マイクロミラーアレイ2のオン状態/オフ状態を、上から順に時系列で表している。図8(C)は、このマイクロミラーアレイ2の制御の時間軸方向の例(タイミングチャート)を示している。   In FIG. 8A, the on / off state of the micromirror array 2 with respect to a predetermined time is shown in time series in order from the top. FIG. 8C shows an example (timing chart) of the control of the micromirror array 2 in the time axis direction.

即ち、この例では、所定の時間をT0、T0/2、T0/4、T0/8(期間:T0>T0/2>T0/4>T0/8)としており、2T0で1サイクルの表示期間とする。今、1列目(1Column)のマイクロミラーデバイス群は、T0、T0/2、T0/4、T0/8全てオンである為、この位置に対応した図8(B)のスクリーン6に投影された画像におけるCL1の部分は、最も明るい。2列目(2Column)のマイクロミラーデバイス群は、T0/2、T0/4、T0/8にてオンである為、この位置に対応した図8(B)のスクリーン6のCL2の部分は、2番目に明るい。3列目(3Column)のマイクロミラーデバイス群は、T0/4、T0/8にてオンである為、この位置に対応した図8(B)のスクリーン6のCL3の部分は、3番目に明るい。4列目(4Column)のマイクロミラーデバイス群は、T0/8のみオンである為、この位置に対応した図8(B)のスクリーン6のCL4の部分は、最も暗い。こうして所望のモノクロ濃淡のチャートがスクリーン6に投影される。   That is, in this example, the predetermined time is T0, T0 / 2, T0 / 4, T0 / 8 (period: T0> T0 / 2> T0 / 4> T0 / 8), and a display period of one cycle at 2T0 And Now, since the first column (1 Column) micromirror device groups are all on, T0, T0 / 2, T0 / 4, and T0 / 8 are projected on the screen 6 in FIG. 8B corresponding to this position. The portion CL1 in the image is the brightest. Since the second column (2 Column) micromirror device group is ON at T0 / 2, T0 / 4, and T0 / 8, the CL2 portion of the screen 6 in FIG. Second brightest. Since the third column (3 Column) micromirror device group is ON at T0 / 4 and T0 / 8, the CL3 portion of the screen 6 in FIG. 8B corresponding to this position is the third brightest. . Since the fourth column (4 Column) micromirror device group is ON only for T0 / 8, the CL4 portion of the screen 6 in FIG. 8B corresponding to this position is the darkest. Thus, a desired monochrome shade chart is projected on the screen 6.

昨今、こうした画像表示装置においては、静止画・動画再生機能としてより高解像度且つ高画質化が望まれており、例えばハイビジョン(1,920×1,080ピクセル/30fps)クラスの表示スペックが要求されている。   In recent years, in such an image display device, higher resolution and higher image quality are desired as a still image / moving image playback function. For example, display specifications of a high-definition (1,920 × 1,080 pixels / 30 fps) class are required. ing.

例えば、特許文献1では、標準テレビジョン方式に準拠したフレームレートにて、高画質な性能を実現する表示システムを開示している。係るシステムにおいては、複数フレームの画像データを前述したビット毎の重み付けのデータ群に変換する。該データを記憶装置(RAM等のメモリ回路)に保持し、このデータを元にマイクロミラーデバイスアレイを駆動するものである。ビット毎の重み付けのデータ群を更に詳しく説明する。例えば、1ピクセルの画像を8ビットのモノクロデータとし、1枚の画像をVGAサイズ(640×480ピクセル)とすると、8ビット×640×480の1枚の画像データを、MSBビットプレーンの640×480、6ビットプレーンの640×480、…、LSBビットプレーンの640×480の8枚の2値化データにビットプレーン展開したものである。即ち、画像情報としては、元の画像とビットプレーンのデータの容量に違いは無く、マイクロミラーデバイスアレイ用にフォーマット変換したものである。こうしたシステムにおいて、高画質且つ高フレームレートといった、よりユーザに快適な装置を提供する為には、必然的に電装系の構成が複雑・大規模化せざるを得ない。
特開平5−224644号公報
For example, Patent Document 1 discloses a display system that realizes high image quality performance at a frame rate compliant with a standard television system. In such a system, a plurality of frames of image data are converted into the aforementioned weighted data group for each bit. The data is held in a storage device (memory circuit such as RAM), and the micromirror device array is driven based on this data. The weighted data group for each bit will be described in more detail. For example, if one pixel image is 8-bit monochrome data and one image is VGA size (640 × 480 pixels), one image data of 8 bits × 640 × 480 is converted to 640 × MSB bit plane. 480, 6-bit plane 640 × 480,..., LSB bit-plane 640 × 480 8 binary data are expanded into bit planes. In other words, there is no difference in the data capacity between the original image and the bit plane as the image information, and the format is converted for the micromirror device array. In such a system, in order to provide a more comfortable device such as a high image quality and a high frame rate, the configuration of the electrical system must inevitably become complicated and large-scale.
JP-A-5-224644

上記特許文献1に開示された表示システムのような画像表示装置は、より高フレームレート且つ多ピクセルによる高画質化が望まれている。こうした装置を実現する為には、マイクロミラーアレイ等の半導体表示デバイスへの高速な画像データ転送や、画像メモリの増加といったデジタル処理部の対応が必須である。   An image display device such as the display system disclosed in Patent Document 1 is desired to have a higher frame rate and higher image quality by a multi-pixel. In order to realize such an apparatus, it is indispensable to support a digital processing unit such as high-speed image data transfer to a semiconductor display device such as a micromirror array or an increase in image memory.

しかし、以上のような高速なデータ転送への対応により処理装置の消費電力の増加や、画像メモリの追加等による装置のコスト増加が懸念される。   However, there is a concern about the increase in the power consumption of the processing apparatus due to the high-speed data transfer as described above and the increase in the cost of the apparatus due to the addition of the image memory.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、高画質化に伴う高速な画像データ転送に対応して、消費電力及びコストを抑えた転送回路、画像投影装置、及び画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a transfer circuit, an image projection device, and an image display device that reduce power consumption and cost in response to high-speed image data transfer accompanying high image quality. The purpose is to do.

本発明の転送回路の一態様は、各ピクセルの濃淡若しくはカラー情報がnビットで表現されたデジタル画像データを、各ピクセルの同一ビット順位のビットデータからなるビットプレーン単位で読み出し可能に格納した格納装置から、上記ビットプレーンのビット順位に応じた時間、上記ビットデータにより指定されるピクセルを投影表示する投影表示デバイスに、上記ビットプレーン単位で上記ビットプレーンを転送する転送回路であって、上記ビットプレーン単位でm(2≦m<n)枚数分に相当する一時記憶領域を有するビットプレーン記憶バッファと、上記ビットプレーン単位で上記一時記憶領域内を順次切り替えながらの、上記格納装置から上記ビットプレーン記憶バッファへの上記ビットプレーンの第1の転送の実行にあたり、所定の投影表示時間より長い、上記投影表示デバイスによる投影表示時間を有する第1のビットプレーンの転送と上記第1のビットプレーンとは異なる第2のビットプレーンの転送との間に、上記所定の投影表示時間よりも短い、上記投影表示デバイスによる投影表示時間を有する第3のビットプレーンの転送を実行すると共に、上記ビットプレーンが上記一時記憶領域に記憶された順序にて、上記一時記憶領域から上記投影表示デバイスへの上記ビットプレーンの第2の転送を実行する制御手段と、を具備することを特徴とする。   According to one aspect of the transfer circuit of the present invention, digital image data in which the density or color information of each pixel is expressed by n bits is stored so as to be readable in bit plane units composed of bit data of the same bit order of each pixel. A transfer circuit that transfers the bit plane in units of the bit plane from a device to a projection display device that projects and displays a pixel specified by the bit data for a time according to the bit order of the bit plane; A bit plane storage buffer having temporary storage areas corresponding to m (2 ≦ m <n) sheets in units of planes, and the bit planes from the storage device while sequentially switching the temporary storage areas in units of the bit planes. In performing the first transfer of the bitplane to the storage buffer, Between the transfer of a first bit plane having a projection display time by the projection display device that is longer than a fixed projection display time and a transfer of a second bit plane different from the first bit plane. Performing a transfer of a third bit plane having a projection display time by the projection display device that is shorter than the projection display time, and from the temporary storage area in the order in which the bit planes are stored in the temporary storage area Control means for performing a second transfer of the bit plane to the projection display device.

また、本発明の画像投影装置の一態様は、各ピクセルの濃淡若しくはカラー情報がnビットで表現されたデジタル画像データを、各ピクセルの同一ビット順位のビットデータからなるビットプレーン単位で読み出し可能に格納した格納装置と、上記一態様の転送回路と、光源と、上記転送回路により上記格納装置から転送される上記ビットプレーンのデータに従って、上記光源からの光を所定方向へ反射する微小なミラーがアレイ状に配列されてなる投影表示デバイスと、上記投影表示デバイスからの上記反射光を集光して投影するレンズと、を具備することを特徴とする。   In addition, according to an aspect of the image projection apparatus of the present invention, digital image data in which the density or color information of each pixel is expressed by n bits can be read in units of bit planes including bit data of the same bit order of each pixel. According to the stored storage device, the transfer circuit of the above aspect, the light source, and the bit plane data transferred from the storage device by the transfer circuit, there is a minute mirror that reflects light from the light source in a predetermined direction. A projection display device arranged in an array; and a lens for condensing and projecting the reflected light from the projection display device.

また、本発明の画像表示装置の一態様は、上記一態様の画像投影装置と、上記レンズから投影された画像を表示するスクリーンと、を具備することを特徴とする。   According to another aspect of the image display device of the present invention, the image projection device according to the one aspect described above and a screen that displays an image projected from the lens are provided.

本発明によれば、消費電力及びコストを共に抑えることが可能な転送回路、画像投影装置、及び画像表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a transfer circuit, an image projection device, and an image display device capable of suppressing both power consumption and cost.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る転送回路の構成を示す図である。請求項1にて記載の「所定の投影表示時間」に関して、本実施形態では、60フレーム/秒の画像を8ビットの階調にて表示する前提により、1/60秒の1/4の1/240秒としている。この転送回路は、前述した画像表示装置の画像投影装置を構成するコントローラ3として機能するもので、インタフェース(I/F)回路31、メモリコントローラ32、CPU33、シリパラ変換部34、バッファメモリ35、シーケンサ36、及びセレクタ37,38から構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transfer circuit according to the first embodiment of the present invention. With regard to the “predetermined projection display time” according to claim 1, in the present embodiment, on the premise that an image of 60 frames / second is displayed with an 8-bit gradation, 1 / 60th of 1/4. / 240 seconds. This transfer circuit functions as the controller 3 constituting the image projection apparatus of the above-described image display apparatus, and includes an interface (I / F) circuit 31, a memory controller 32, a CPU 33, a serial-parallel converter 34, a buffer memory 35, and a sequencer. 36, and selectors 37 and 38.

ここで、I/F回路31は、1ピクセル当たりnビット(n>1以上の任意の値)に量子化された画像データを、1枚毎にビット毎のN枚の重み付けデータに変換する機能を有する。例えば、1ピクセルの画像を8ビット(n=8)のモノクロデータとし、1枚の画像をVGAサイズ(640×480)とすると、8ビット×640×480の1枚の画像データを、MSBビットプレーンの640×480、6ビットプレーンの640×480、…、LSBビットプレーンの640×480の8枚(N=8)の2値データにビットプレーン展開する。   Here, the I / F circuit 31 has a function of converting image data quantized to n bits per pixel (arbitrary value of n> 1) into N weighted data for each bit. Have For example, if an image of one pixel is monochrome data of 8 bits (n = 8) and one image is VGA size (640 × 480), one image data of 8 bits × 640 × 480 is converted into MSB bits. Bit plane development is performed on 8 (N = 8) binary data of 640 × 480 plane, 640 × 480 6 bit plane,... 640 × 480 LSB bit plane.

この様子を図2(A)乃至(C)を例に説明する。図2(A)は入力される1枚の画像データである。列(Colum)方向が640ピクセル、行(Row)方向が480ピクセルである。図中の1つの四角は、1ピクセル且つ1つのマイクロミラーデバイスに対応する。図中の四角内の数字は、輝度データの例を示す。上記I/F回路31に入力された図2(A)のデータは、図2(B)に示す8枚のビットプレーンに分解される。例えば、MSBビットのビットプレーンは、図2(A)のデータにおいて128の数値をとるピクセルのみ1になる。   This will be described with reference to FIGS. 2A to 2C. FIG. 2A shows one piece of input image data. The column direction is 640 pixels, and the row direction is 480 pixels. One square in the figure corresponds to one pixel and one micromirror device. The numbers in the squares in the figure indicate examples of luminance data. The data of FIG. 2A input to the I / F circuit 31 is broken down into eight bit planes shown in FIG. For example, the bit plane of the MSB bit is 1 only for a pixel having a numerical value of 128 in the data of FIG.

こうしてI/F回路31にて図2(B)に示すように分解されたビットプレーンデータは、所定のビット幅wにて、メモリコントローラ32により、上記画像メモリ4を構成するフレームメモリ41に書き込まれる。即ち、上記ビットプレーンデータは、メモリ及びデジタル処理装置のバス幅に合わせたワード数にて、ビットプレーン毎にフレームメモリ41に格納される。図2(C)に、フレームメモリ41におけるデータの並びの例を示す。図2(C)の例では、ワード幅がw=32ビット、アドレスが76,800以上の深さを持つフレームメモリを用意する。   The bit plane data decomposed by the I / F circuit 31 as shown in FIG. 2B is written to the frame memory 41 constituting the image memory 4 by the memory controller 32 with a predetermined bit width w. It is. That is, the bit plane data is stored in the frame memory 41 for each bit plane with the number of words matching the bus width of the memory and digital processing device. FIG. 2C shows an example of data arrangement in the frame memory 41. In the example of FIG. 2C, a frame memory having a word width of w = 32 bits and an address of depth of 76,800 or more is prepared.

なお、メモリコントローラ32は、該転送回路を含む該画像投影装置全体を制御するCPU33によって制御される。   The memory controller 32 is controlled by a CPU 33 that controls the entire image projection apparatus including the transfer circuit.

本実施形態を含めて昨今の画像表示装置は、例えばVGA/30fps以上の動画性能が要求される。こうした表示帯域を確保すべく、上記フレームメモリ41は、複数枚の画像データを蓄積可能である。また、一般的に、上記I/F回路31、メモリコントローラ32及びCPU33に相当する機能は、図1には図示しない様々な機能ブロックと共にコントローラチップとして1チップ化される。こうした場合、特に端子数に起因するチップコストの上昇を抑える為、上記バス幅wは、VGAサイズの1行(640ビット)若しくは1列(480ビット)に相当する幅を確保出来ない。従って、大量の動画像データをより高速にマイクロミラーアレイ2に転送しなければ、所望の帯域を確保できない。   Recent image display devices including this embodiment are required to have a moving image performance of, for example, VGA / 30 fps or higher. In order to secure such a display band, the frame memory 41 can store a plurality of pieces of image data. In general, the functions corresponding to the I / F circuit 31, the memory controller 32, and the CPU 33 are integrated into one chip as a controller chip together with various functional blocks not shown in FIG. In such a case, the bus width w cannot secure a width corresponding to one row (640 bits) or one column (480 bits) of the VGA size in order to suppress an increase in chip cost due to the number of terminals. Therefore, a desired bandwidth cannot be secured unless a large amount of moving image data is transferred to the micromirror array 2 at a higher speed.

シリパラ変換部34は、w=32ビット幅で送られるビットプレーンデータを、VGAサイズの1行(640ビット)若しくは1列(480ビット)に相当する幅pビットに直すシリアル/パラレル変換を行う。本実施形態では、マイクロミラーアレイ2の列方向に対応したp=640ビットとする。   The serial-parallel converter 34 performs serial / parallel conversion for converting bit plane data sent with w = 32 bit width into a p-bit width corresponding to one row (640 bits) or one column (480 bits) of VGA size. In the present embodiment, p = 640 bits corresponding to the column direction of the micromirror array 2.

バッファメモリ35は、任意のビットプレーンをm枚分、本実施形態では2枚分を保持するメモリである。即ち、このバッファメモリ35は、各ビットプレーン用のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_A及びDRAM_Bを有する。これらビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_A及びDRAM_Bは、各々、640ワード×480ビットのリード/ライト各1ポートのデュアルポートDRAMで構成される。   The buffer memory 35 is a memory that holds m arbitrary bit planes, two in this embodiment. That is, the buffer memory 35 includes bit plane data storage buffers DRAM_A and DRAM_B for each bit plane. Each of these bit plane data storage buffers DRAM_A and DRAM_B is composed of a dual port DRAM of 1 port each of read / write of 640 words × 480 bits.

セレクタ37及び38は、各々、シーケンサ36から供給される切替信号Sに応じて、1個の共通端子Dを2個の切替端子A,Bの一方に選択的に接続するものである。ここで、セレクタ37の共通端子Dは上記シリパラ変換部34に、一方の切替端子Aはバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aに、他方の切替端子Bはバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bに、それぞれ接続されている。また、セレクタ38の共通端子Dは上記マイクロミラーアレイ2に、一方の切替端子Aはバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aに、他方の切替端子Bはバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bに、それぞれ接続されている。   Each of the selectors 37 and 38 selectively connects one common terminal D to one of the two switching terminals A and B in accordance with the switching signal S supplied from the sequencer 36. Here, the common terminal D of the selector 37 is connected to the serial-parallel converter 34, one switching terminal A is the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35, and the other switching terminal B is the bit plane data storage buffer of the buffer memory 35. Each is connected to DRAM_B. The common terminal D of the selector 38 is connected to the micromirror array 2, one switching terminal A is the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35, and the other switching terminal B is the bit plane data storage buffer DRAM_B of the buffer memory 35. Are connected to each other.

而して、上記バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aに、上記シリパラ変換部34よりpビット幅でビットプレーンデータが転送される際は、セレクタ37の共通端子Dは切替端子A側に接続される。この期間、バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bの内容をマイクロミラーアレイ2にデータ転送する為に、セレクタ38の共通端子Dは切替端子B側に接続される。また逆に、バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bに、上記シリパラ変換部34よりpビット幅でビットプレーンデータが転送される際は、セレクタ37の共通端子Dは切替端子B側に接続される。この期間、バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aの内容をマイクロミラーアレイ2にデータ転送する為に、セレクタ38の共通端子Dは切替端子A側に接続される。こうしたバタフライ動作にてマイクロミラーアレイ2に画像データを送る。   Thus, when bit plane data is transferred to the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35 with the p-bit width from the serial-parallel converter 34, the common terminal D of the selector 37 is connected to the switching terminal A side. Is done. During this period, the common terminal D of the selector 38 is connected to the switching terminal B side in order to transfer the contents of the bit plane data storage buffer DRAM_B of the buffer memory 35 to the micromirror array 2. Conversely, when bit plane data is transferred to the bit plane data storage buffer DRAM_B of the buffer memory 35 with the p-bit width from the serial-parallel converter 34, the common terminal D of the selector 37 is connected to the switching terminal B side. The During this period, the common terminal D of the selector 38 is connected to the switching terminal A side in order to transfer the contents of the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35 to the micromirror array 2. Image data is sent to the micromirror array 2 by such a butterfly operation.

シーケンサ36は、このようなバタフライ動作の為に、切替信号出力端子SEL_X及びSEL_Yから上記セレクタ37及び38に切替信号Sを送ると共に、上記バッファメモリ35内に格納されるビットプレーンデータを選択する為に、MEM_SEL端子からビットプレーン先頭アドレスを指定するための信号qを上記メモリコントローラ32に送る。本実施形態では、画像階調が8ビットであることからビットプレーンは8面存在するので、q=3ビットである。メモリコントローラ32は、該シーケンサ36からの3ビットをアドレスの上位3ビットとするメモリアドレスr=9ビットのアドレスで示された該フレームメモリ41内のデータを読み出して、上記シリパラ変換部34に供給するものである。   For such a butterfly operation, the sequencer 36 sends the switching signal S from the switching signal output terminals SEL_X and SEL_Y to the selectors 37 and 38 and selects the bit plane data stored in the buffer memory 35. Then, a signal q for designating the bit plane head address is sent from the MEM_SEL terminal to the memory controller 32. In the present embodiment, since the image gradation is 8 bits, there are 8 bit planes, so q = 3 bits. The memory controller 32 reads the data in the frame memory 41 indicated by the memory address r = 9-bit address with the 3 bits from the sequencer 36 as the upper 3 bits of the address, and supplies the data to the serial-parallel converter 34. To do.

上記メモリコントローラ32、CPU33、シリパラ変換部34、シーケンサ36、及びセレクタ37,38は、上記バッファメモリ35へのフレームメモリ41からのビットプレーンデータのロードと、上記バッファメモリ35からマイクロミラーアレイ2へのビットプレーンデータの転送とを制御する制御手段として機能する。   The memory controller 32, CPU 33, serial-parallel converter 34, sequencer 36, and selectors 37, 38 load the bit plane data from the frame memory 41 to the buffer memory 35, and transfer the buffer memory 35 to the micromirror array 2. Functions as control means for controlling the transfer of the bit plane data.

次に、本実施形態に係る転送回路におけるマイクロミラーアレイ2への画像データの転送動作を図3のタイミングチャートを参照して説明する。   Next, the transfer operation of the image data to the micromirror array 2 in the transfer circuit according to the present embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.

1フレーム期間2T0を8ビット階調にて時分割で濃淡を表現する。ビットプレーンと表示期間の関係は、MSBビット=T0、6ビット=T0/2、5ビット=T0/4、4ビット=T0/8、3ビット=T0/16、2ビット=T0/32、1ビット=T0/64、LSBビット=T0/128となる。また、ビットプレーンデータを上記フレームメモリ41より、バッファメモリ35のDRAMへ転送する(DRAM転送)期間は、仮にT0/16相当かかり、バッファメモリ35のDRAM内のビットプレーンデータをマイクロミラーアレイ2へ転送する(デバイス転送)期間をT0/320とする。一般に、DRAM転送の期間は、デバイス転送の期間に比較して、前述したデータ転送幅の関係上(wビット<<pビット)、はるかに長い。例えば、ビットプレーンデータをMSBから順次LSBまで転送する場合、ビット3(=T0/16)のビットプレーン以降、DRAM転送期間が、表示期間を上回り、正しい映像が表示出来なくなる。ビットプレーンデータをLSBから順次MSBへ転送する場合も同様である。即ち、図1に示す構成の様に、回路規模の縮小を考慮してDRAMを全ビットプレーン分実装しないシステムでは、DRAM転送が表示開始のタイミングまでに完了しない恐れがある。   In one frame period 2T0, shades are expressed by time division with 8-bit gradation. The relationship between the bit plane and the display period is as follows: MSB bit = T0, 6 bit = T0 / 2, 5 bit = T0 / 4, 4 bit = T0 / 8, 3 bit = T0 / 16, 2 bit = T0 / 32, 1 Bit = T0 / 64 and LSB bit = T0 / 128. Further, the period during which the bit plane data is transferred from the frame memory 41 to the DRAM of the buffer memory 35 (DRAM transfer) is equivalent to T0 / 16, and the bit plane data in the DRAM of the buffer memory 35 is transferred to the micromirror array 2. The transfer (device transfer) period is T0 / 320. In general, the period of DRAM transfer is much longer than the period of device transfer due to the aforementioned data transfer width (w bits << p bits). For example, when bit plane data is sequentially transferred from the MSB to the LSB, after the bit plane of bit 3 (= T0 / 16), the DRAM transfer period exceeds the display period, and a correct video cannot be displayed. The same applies when bit plane data is sequentially transferred from the LSB to the MSB. That is, as in the configuration shown in FIG. 1, in a system in which DRAM is not mounted for all bit planes in consideration of the reduction in circuit scale, there is a possibility that DRAM transfer is not completed by the display start timing.

そこで、本実施形態では、ビットプレーンを所定の順序でDRAMへ転送可能とする事により、かかる懸念事項を解消している。即ち、図3に示すように、MSBビットプレーンのビットブレーンデータの次にLSBビットプレーンのビットプレーンデータを表示するように、フレームメモリ41からバッファメモリ35へ、表示期間の長いビットプレーンデータ/短いビットプレーンデータを交互に転送する。   Therefore, in this embodiment, the bit planes can be transferred to the DRAM in a predetermined order to eliminate such a concern. That is, as shown in FIG. 3, the bit plane data of the long display period is displayed from the frame memory 41 to the buffer memory 35 so that the bit plane data of the LSB bit plane is displayed next to the bit brain data of the MSB bit plane. Bit plane data is transferred alternately.

つまり、まず、MSBビットプレーンのビットプレーンデータを、フレームメモリ41からバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aへ転送し、該ビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aからマイクロミラーアレイ2へ転送することで、T0の期間、該MSBビットプレーンのビットプレーンデータを表示する。そして、このT0の期間の間に、LSBビットプレーンのビットプレーンデータを、フレームメモリ41からバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bへ転送し、その転送終了後、上記MSBビットプレーンのビットプレーンデータをマイクロミラーアレイ2に転送し終えたバッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aへ、6ビットプレーンのビットプレーンデータを転送する。   That is, first, the bit plane data of the MSB bit plane is transferred from the frame memory 41 to the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35, and then transferred from the bit plane data storage buffer DRAM_A to the micromirror array 2. During this period, the bit plane data of the MSB bit plane is displayed. During this period T0, the bit plane data of the LSB bit plane is transferred from the frame memory 41 to the bit plane data storage buffer DRAM_B of the buffer memory 35. After the transfer is completed, the bit plane data of the MSB bit plane is transferred. Is transferred to the bit plane data storage buffer DRAM_A of the buffer memory 35 that has been transferred to the micromirror array 2.

次に、LSBビットプレーンのビットプレーンデータを、バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bからマイクロミラーアレイ2へ転送して、T0/128の期間の間、該LSBビットプレーンのビットプレーンデータを表示する。ここで、該ビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Bに関しては、既に記憶しているデータを転送してしまっているので、1ビットプレーンのビットプレーンデータのフレームメモリ41からの転送を行うことができる。この転送は、上記T0/128の期間よりも長い時間がかかるが、上記LSBビットプレーンのビットプレーンデータの表示後は、上記6ビットプレーンのビットプレーンデータを、バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_Aからマイクロミラーアレイ2へ転送して、T0/2の期間の間、該6ビットプレーンのビットプレーンデータを表示するので、この1ビットプレーンのビットプレーンデータのフレームメモリ41からの転送が表示に影響を及ぼすことはない。   Next, the bit plane data of the LSB bit plane is transferred from the bit plane data storage buffer DRAM_B of the buffer memory 35 to the micromirror array 2, and the bit plane data of the LSB bit plane is displayed for the period of T0 / 128. To do. Here, with respect to the bit plane data storage buffer DRAM_B, already stored data is transferred, so that the bit plane data of 1 bit plane can be transferred from the frame memory 41. This transfer takes longer than the period of T0 / 128. After the bit plane data of the LSB bit plane is displayed, the bit plane data of the 6 bit plane is stored in the bit plane data storage buffer of the buffer memory 35. The data is transferred from the DRAM_A to the micromirror array 2 and the bit plane data of the 6-bit plane is displayed for the period of T0 / 2. Therefore, the transfer of the bit plane data of the 1-bit plane from the frame memory 41 is displayed. There is no effect.

以下、同様にして、5ビットプレーンのビットプレーンデータ、2ビットプレーンのビットプレーンデータ、4ビットプレーンのビットプレーンデータ、3ビットプレーンのビットプレーンデータを表示するように、表示期間の長いデータ/短いデータを交互に転送することが行われる。   Hereinafter, in the same manner, the data with long display period / short data so as to display the bit plane data of 5 bit plane, the bit plane data of 2 bit plane, the bit plane data of 4 bit plane, and the bit plane data of 3 bit plane. Data is transferred alternately.

このような交互のデータ転送を行っても、1フレーム期間トータルとしてみれば、各々のマイクロミラーデバイスのオン/オフ時間は、ビットプレーンデータをMSBから順次LSBまで転送した場合と何ら変わることはなく、よって、スクリーン6に投影された画像の観察者にとっては、何ら違和感のない、画像が観察されることとなる。   Even if such alternate data transfer is performed, the on / off time of each micromirror device is the same as when bit plane data is sequentially transferred from the MSB to the LSB when viewed as a total of one frame period. Therefore, an image without any sense of incongruity is observed for the observer of the image projected on the screen 6.

以上のような本実施形態に係る転送回路によれば、少ないメモリでマイクロミラーアレイ2にデータを転送できるので、消費電力が少なく、安価な転送回路とすることができる。   According to the transfer circuit according to the present embodiment as described above, data can be transferred to the micromirror array 2 with a small amount of memory, so that a transfer circuit with low power consumption and low cost can be obtained.

よって、そのような転送回路を用いた画像投影装置、更にはそれを用いた画像表示装置においても、消費電力が少ない安価な装置とすることができる。   Therefore, an image projection apparatus using such a transfer circuit, and even an image display apparatus using the same can be an inexpensive apparatus with low power consumption.

また、上記バッファメモリ35のビットプレーンデータ記憶バッファDRAM_A、DRAM_Bの出力をそれぞれマイクロミラーアレイ2に送るのではなく、セレクタ38により選択的な転送することで、1系統の転送路だけ用意すればよい。一般に、画像投影装置内において、マイクロミラーアレイ2は光学的な要求を満たすようにその配置位置が限定され、電気回路が構成された回路基板とは離れた位置に配置されることが多い。本実施形態のように、転送路が1系統であれば、画像投影装置内部での配線が容易になる。   In addition, the outputs of the bit plane data storage buffers DRAM_A and DRAM_B of the buffer memory 35 are not sent to the micromirror array 2, but are selectively transferred by the selector 38 so that only one transfer path is prepared. . In general, in an image projection apparatus, the arrangement position of the micromirror array 2 is limited so as to satisfy optical requirements, and is often arranged at a position away from a circuit board on which an electric circuit is configured. As in this embodiment, if there is one transfer path, wiring within the image projection apparatus is facilitated.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

上記第1実施形態では、対応するピクセルの濃淡あるいはカラー画像情報に対応して、各マイクロミラーデバイスのオン(+θ)/オフ(−θ)駆動によりミラー自体を所望の角度に保持し必要な反射光量を得ている。   In the first embodiment, the mirror itself is held at a desired angle by the on (+ θ) / off (−θ) drive of each micromirror device in accordance with the shade or color image information of the corresponding pixel, and necessary reflection. I get the light.

本実施形態は、更に、マイクロミラーデバイスに対して、オン/オフ以外のミラーフリーの状態をより簡潔な構造にて実現することにより、反射光量の微調整を可能とした、より高画質な画像投影装置及び画像表示装置を提供するものである。   The present embodiment further provides a higher-quality image that enables fine adjustment of the amount of reflected light by realizing a mirror-free state other than on / off with a simpler structure for the micromirror device. A projection device and an image display device are provided.

図4は、マイクロミラーデバイス21を、第1の状態/第2の状態/第3の状態の多値状態、例えば、オン/オフ/フリーの3値状態にする事で、光量の微調整を可能とする、本実施形態に係る転送回路の構成を示す図である。なお、I/F回路31、メモリコントローラ32、フレームメモリ41、CPU33、シリパラ変換部34、及びセレクタ37は、図示を省略してあるが、その部分は、上記第1実施形態と同様の構成となっている。また、バッファメモリ35及びセレクタ38も、上記第1実施形態と同様である。   FIG. 4 shows that the micromirror device 21 is in a first state / second state / third state multi-value state, for example, on / off / free ternary state, thereby finely adjusting the amount of light. It is a figure which shows the structure of the transfer circuit based on this embodiment which enables. Note that the I / F circuit 31, the memory controller 32, the frame memory 41, the CPU 33, the serial-parallel conversion unit 34, and the selector 37 are not shown, but the portions have the same configuration as in the first embodiment. It has become. The buffer memory 35 and the selector 38 are the same as those in the first embodiment.

シーケンサ36は、1ビットのMODE信号を出力するMODE信号端子が追加されている点を除けば、上記第1実施形態のそれと同様である。   The sequencer 36 is the same as that of the first embodiment except that a MODE signal terminal for outputting a 1-bit MODE signal is added.

本実施形態においては、更に、行レジスタ(Row Resistor)71と、組み合わせ回路72及び73とを有している。行レジスタ71は、カラム方向(640カラム)の2値データ(ミラーオン/オフ)を保持する640ビットのフリップフロップである。なお、図4では、この行レジスタ71のハッチング箇所に相当するマイクロミラーデバイス21の構成を模式的に示している。   In the present embodiment, a row register (Row Resistor) 71 and combinational circuits 72 and 73 are further provided. The row register 71 is a 640-bit flip-flop that holds binary data (mirror on / off) in the column direction (640 columns). In FIG. 4, the configuration of the micromirror device 21 corresponding to the hatched portion of the row register 71 is schematically shown.

組み合わせ回路72及び73は、上記シーケンサ36からのモード信号(MODE)の値により、上記行レジスタ71の値をマスクする。モード信号=Lの時を通常モード、モード信号=Hの時を調整モードとし、図5にミラー動作の組み合わせを示す。   The combinational circuits 72 and 73 mask the value of the row register 71 with the value of the mode signal (MODE) from the sequencer 36. When the mode signal = L, the normal mode is set, and when the mode signal = H, the adjustment mode is set. FIG. 5 shows combinations of mirror operations.

ここで、マイクロミラーデバイス21のFET213、214はシーケンサ36からの行選択信号(ROW SEL端子より出力される)により、当該マイクロミラーデバイス21の配置された行が選択されているとき、各々のゲートがHレベルとなり、導通するものである。   Here, the FETs 213 and 214 of the micromirror device 21 have their respective gates when the row in which the micromirror device 21 is arranged is selected by a row selection signal (output from the ROW SEL terminal) from the sequencer 36. Becomes H level and becomes conductive.

従って、モード信号=Lの通常モードでは、行レジスタ71の出力がLであれば、組み合わせ回路72の出力はHとなって、上記FET214を通じて電極216に電荷が蓄積される。これに対して、組み合わせ回路73の出力はLであるので、電極215には電荷が蓄積されない。よって、電極216に蓄積された電荷による静電気力により、ミラー211は電極216に吸引され、−θ回転(ミラーオフ)する。   Therefore, in the normal mode with the mode signal = L, if the output of the row register 71 is L, the output of the combinational circuit 72 is H, and charges are accumulated in the electrode 216 through the FET 214. On the other hand, since the output of the combinational circuit 73 is L, no charge is accumulated in the electrode 215. Therefore, the mirror 211 is attracted to the electrode 216 by the electrostatic force due to the electric charge accumulated in the electrode 216, and rotates -θ (mirror off).

また、該通常モードにおいて、行レジスタ71の出力がHであると、組み合わせ回路73の出力がHとなって、FET213を通じて電極215に電荷が蓄積される。これに対して、組み合わせ回路72の出力はLであるので、電極216には電荷が蓄積されない。よって、電極215に蓄積された電荷による静電気力により、ミラー211は電極215に吸引され、+θ回転(ミラーオン)する。   In the normal mode, when the output of the row register 71 is H, the output of the combinational circuit 73 is H, and charges are accumulated in the electrode 215 through the FET 213. On the other hand, since the output of the combinational circuit 72 is L, no charge is accumulated in the electrode 216. Therefore, the mirror 211 is attracted to the electrode 215 by the electrostatic force due to the electric charge accumulated in the electrode 215, and rotates + θ (mirror on).

一方、モード信号=Hの調整モードでは、行レジスタ71の出力がLであれば、組み合わせ回路72の出力はHとなって、FET214を通じて電極216に電荷が蓄積される。これに対して、組み合わせ回路73の出力はLであるので、電極215には電荷が蓄積されない。よって、電極216に蓄積された電荷による静電気力により、ミラー211は電極216に吸引され、−θ回転(ミラーオフ)する。   On the other hand, in the adjustment mode with the mode signal = H, if the output of the row register 71 is L, the output of the combinational circuit 72 is H, and charges are accumulated in the electrode 216 through the FET 214. On the other hand, since the output of the combinational circuit 73 is L, no charge is accumulated in the electrode 215. Therefore, the mirror 211 is attracted to the electrode 216 by the electrostatic force due to the electric charge accumulated in the electrode 216, and rotates -θ (mirror off).

また、該調整モードにおいて、行レジスタ71の出力がHであると、組み合わせ回路72、73の両出力ともLとなって、何れの電極215、216にも電荷が蓄積されない。即ち、調整モードでは、行レジスタ71の出力=Hの状態を組み合わせ回路72、73の論理で0にマスクする事で、θ=0°の平衡状態(ミラーフリー)を作る。これにより、この期間における画像の表示は黒レベルに近く、光量を絞った状態に調整できる。なお、組み合わせ回路72、73の論理を変えて、調整モード=Hで、行レジスタ71の出力=Hの際の組み合わせ回路72、73の出力をそれぞれL、Hとしてミラー211を強制的にオフ(黒レベル)にしても良い。   In the adjustment mode, when the output of the row register 71 is H, both outputs of the combinational circuits 72 and 73 are L, and no charge is accumulated in any of the electrodes 215 and 216. That is, in the adjustment mode, the state of output = H of the row register 71 is masked to 0 by the logic of the combinational circuits 72 and 73 to create an equilibrium state (mirror free) of θ = 0 °. As a result, the display of the image during this period is close to the black level and can be adjusted to a state where the amount of light is reduced. Note that the logic of the combinational circuits 72 and 73 is changed so that the output of the combinational circuits 72 and 73 when the adjustment mode = H and the output of the row register 71 = H are L and H, respectively, and the mirror 211 is forcibly turned off ( (Black level).

モード信号=Hにするタイミングは、上記シーケンサ36が制御する。図3に示した表示期間(2T0)の任意のタイミングにて、モード信号をH出力して構わない。   The sequencer 36 controls the timing for setting the mode signal = H. The mode signal may be output at an arbitrary timing in the display period (2T0) shown in FIG.

このモード信号をH状態にするタイミングにより、反射光量の微調整が可能となる。   The amount of reflected light can be finely adjusted according to the timing at which this mode signal is set to the H state.

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。   The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the gist of the present invention. .

例えば、上記実施形態では、ビットプレーンを保持するメモリ(ビットプレーンデータ記憶バッファ)を2枚で構成する例を示したが、これ以外の枚数でも良い。   For example, in the above-described embodiment, an example in which the memory (bit plane data storage buffer) that holds the bit plane is configured by two sheets, but other numbers may be used.

また、ビットプレーンを保持するビットプレーンデータ記憶バッファをリード/ライト各1ポートのデュアルポートDRAMにて構成したが、例えばリード/ライト各2ポートメモリ1枚で構成するなどしても同様の効果を期待出来る。更に、メモリはDRAMに限定されるものではない。   In addition, the bit plane data storage buffer for holding the bit plane is configured by a dual port DRAM having 1 port for each read / write. For example, the same effect can be obtained if the bit plane data storage buffer is configured by one 2 port memory for each read / write. I can expect. Further, the memory is not limited to DRAM.

また、1ピクセルの画像を8ビット(n=8)とし、8枚(N=8)のビットプレーンデータに分解するとしたて説明したが、本発明は、n=Nに限定するものではない。   Further, although it has been described that an image of one pixel is 8 bits (n = 8) and decomposed into 8 (N = 8) bit plane data, the present invention is not limited to n = N.

さらに、マイクロミラーは本実施形態のマイクロミラーデバイスに限定されない。   Furthermore, the micromirror is not limited to the micromirror device of the present embodiment.

図1は、本発明の第1実施形態に係る転送回路の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transfer circuit according to the first embodiment of the present invention. 図2(A)は、入力される1枚の画像データにおける各ピクセルの輝度データの例を示す図、図2(B)は、図2(A)の画像データを分解したビットプレーンデータを示す図であり、図2(C)は、フレームメモリにおけるビットプレーンデータの並びの例を示す図である。2A shows an example of luminance data of each pixel in one piece of input image data, and FIG. 2B shows bit plane data obtained by disassembling the image data in FIG. FIG. 2C is a diagram illustrating an example of arrangement of bit plane data in the frame memory. 図3は、第1実施形態に係る転送回路におけるマイクロミラーアレイへの画像データの転送動作を説明するためのタイミングチャートを示す図である。FIG. 3 is a timing chart for explaining the transfer operation of the image data to the micromirror array in the transfer circuit according to the first embodiment. 図4は、本発明の第2実施形態に係る転送回路の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a transfer circuit according to the second embodiment of the present invention. 図5は、ミラー動作の組み合わせを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a combination of mirror operations. 図6は、従来のマイクロミラーデバイスを用いた画像表示装置のシステム構成図である。FIG. 6 is a system configuration diagram of an image display apparatus using a conventional micromirror device. 図7は、従来のマイクロミラーデバイスを用いた画像表示装置の機構を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a mechanism of an image display apparatus using a conventional micromirror device. 図8(A)は、従来のマイクロミラーデバイスを用いた画像表示装置におけるマイクロミラーアレイの制御の一例を示す図、図8(B)は、図8(A)のマイクロミラーアレイの制御によりスクリーンに投影表示される画像を示す図であり、図8(C)は、8(A)のマイクロミラーアレイの制御のタイミングチャートを示す図である。FIG. 8A is a diagram showing an example of control of a micromirror array in an image display device using a conventional micromirror device, and FIG. 8B is a screen by control of the micromirror array of FIG. FIG. 8C is a diagram showing a timing chart of control of the micromirror array of FIG. 8A.

符号の説明Explanation of symbols

1…光源、 2…マイクロミラーアレイ、 21,21A,21B…マイクロミラーデバイス、 211,211A,211B…ミラー、 212A,212B…下部支持ベース、 213,214…FET、 215,216…電極、 3…コントローラ、 31…インタフェース(I/F)回路、 32…メモリコントローラ、 33…CPU、 34…シリパラ変換部、 35…バッファメモリ、 36…シーケンサ、 37,38…セレクタ、 4…画像メモリ、 41…フレームメモリ、 5…投影用レンズ、 6…スクリーン、 71…行レジスタ、 72,73…組み合わせ回路、 DRAM_A,DRAM_B…ビットプレーンデータ記憶バッファ。     DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 2 ... Micro mirror array, 21, 21A, 21B ... Micro mirror device, 211, 211A, 211B ... Mirror, 212A, 212B ... Lower support base, 213, 214 ... FET, 215, 216 ... Electrode, 3 ... Controller, 31 ... Interface (I / F) circuit, 32 ... Memory controller, 33 ... CPU, 34 ... Serial-parallel converter, 35 ... Buffer memory, 36 ... Sequencer, 37, 38 ... Selector, 4 ... Image memory, 41 ... Frame Memory 5 ... Projection lens 6 ... Screen 71 71 Row register 72, 73 Combination circuit DRAM_A, DRAM_B Bit plane data storage buffer

Claims (8)

各ピクセルの濃淡若しくはカラー情報がnビットで表現されたデジタル画像データを、各ピクセルの同一ビット順位のビットデータからなるビットプレーン単位で読み出し可能に格納した格納装置から、上記ビットプレーンのビット順位に応じた時間、上記ビットデータにより指定されるピクセルを投影表示する投影表示デバイスに、上記ビットプレーン単位で上記ビットプレーンを転送する転送回路であって、
上記ビットプレーン単位でm(2≦m<n)枚数分に相当する一時記憶領域を有するビットプレーン記憶バッファと、
上記ビットプレーン単位で上記一時記憶領域内を順次切り替えながらの、上記格納装置から上記ビットプレーン記憶バッファへの上記ビットプレーンの第1の転送の実行にあたり、所定の投影表示時間より長い、上記投影表示デバイスによる投影表示時間を有する第1のビットプレーンの転送と上記第1のビットプレーンとは異なる第2のビットプレーンの転送との間に、上記所定の投影表示時間よりも短い、上記投影表示デバイスによる投影表示時間を有する第3のビットプレーンの転送を実行すると共に、上記ビットプレーンが上記一時記憶領域に記憶された順序にて、上記一時記憶領域から上記投影表示デバイスへの上記ビットプレーンの第2の転送を実行する制御手段と、
を具備することを特徴とする転送回路。
The digital image data in which the density or color information of each pixel is expressed by n bits is stored in a readable manner in bit plane units composed of bit data of the same bit order of each pixel. A transfer circuit for transferring the bit plane in units of the bit plane to a projection display device for projecting and displaying the pixel specified by the bit data for a corresponding time,
A bit plane storage buffer having temporary storage areas corresponding to m (2 ≦ m <n) number of sheets in the bit plane unit;
The projection display that is longer than a predetermined projection display time in executing the first transfer of the bit plane from the storage device to the bit plane storage buffer while sequentially switching the temporary storage area in units of the bit plane. The projection display device shorter than the predetermined projection display time between the transfer of a first bit plane having a projection display time by the device and the transfer of a second bit plane different from the first bit plane. Transfer of the third bit plane having the projection display time according to the first and second bit planes from the temporary storage area to the projection display device in the order in which the bit planes are stored in the temporary storage area. A control means for performing the transfer of 2;
A transfer circuit comprising:
上記制御手段は、上記投影表示デバイスによる投影表示期間中に、上記第2の転送が完了した前記ビットプレーンに対応する上記一時記憶領域に対し、上記投影表示デバイスにより投影表示されている前記ビットプレーンとは異なる前記ビットプレーンに係る上記第1の転送を実行することを特徴とする請求項1に記載の転送回路。   The control means is configured to project the bit plane being projected and displayed by the projection display device to the temporary storage area corresponding to the bit plane for which the second transfer has been completed during a projection display period by the projection display device. The transfer circuit according to claim 1, wherein the first transfer relating to the bit plane different from the first is executed. 上記制御手段は、上記一時記憶領域に格納された上記ビットプレーンに対し、上記ビットプレーン単位で上記第2の転送を実行することを特徴とする請求項1に記載の転送回路。   2. The transfer circuit according to claim 1, wherein the control unit executes the second transfer for each bit plane with respect to the bit plane stored in the temporary storage area. 3. 上記制御回路は、上記所定の投影表示時間として、上記第1の転送に係る転送期間の2倍が設定されていることを特徴とする請求項2に記載の転送回路。   The transfer circuit according to claim 2, wherein the control circuit is set to double the transfer period related to the first transfer as the predetermined projection display time. 上記ビットプレーン記憶バッファは、2ポートメモリであることを特徴とする請求項3に記載の転送回路。   4. The transfer circuit according to claim 3, wherein the bit plane storage buffer is a two-port memory. 上記投影表示デバイスとして、その反射角を、上記ビットプレーンのデータに従って制御可能な微小なミラーがアレイ状に配置されてなるマイクロミラーデバイスが用いられることを特徴とする請求項1に記載の転送回路。   2. The transfer circuit according to claim 1, wherein the projection display device is a micromirror device in which minute mirrors whose reflection angles can be controlled according to the data of the bit plane are arranged in an array. . 各ピクセルの濃淡若しくはカラー情報がnビットで表現されたデジタル画像データを、各ピクセルの同一ビット順位のビットデータからなるビットプレーン単位で読み出し可能に格納した格納装置と、
請求項1乃至5の何れかに記載の転送回路と、
光源と、
上記転送回路により上記格納装置から転送される上記ビットプレーンのデータに従って、上記光源からの光を所定方向へ反射する微小なミラーがアレイ状に配列されてなる投影表示デバイスと、
上記投影表示デバイスからの上記反射光を集光して投影するレンズと、
を具備することを特徴とする画像投影装置。
A storage device that stores digital image data in which shading or color information of each pixel is expressed by n bits so as to be readable in bit plane units composed of bit data of the same bit order of each pixel;
A transfer circuit according to any one of claims 1 to 5;
A light source;
A projection display device in which minute mirrors that reflect light from the light source in a predetermined direction are arranged in an array according to the data of the bit plane transferred from the storage device by the transfer circuit;
A lens that collects and projects the reflected light from the projection display device;
An image projection apparatus comprising:
請求項7に記載の画像投影装置と、
上記レンズから投影された画像を表示するスクリーンと、
を具備することを特徴とする画像表示装置。
An image projection device according to claim 7,
A screen for displaying an image projected from the lens;
An image display device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023169162A1 (en) * 2022-03-09 2023-09-14 青岛海信激光显示股份有限公司 Image display method and apparatus, laser projection device, and storage medium

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