JPH08214243A - ディジタルマイクロミラーデバイスディスプレイ用誤差拡散フィルタ - Google Patents
ディジタルマイクロミラーデバイスディスプレイ用誤差拡散フィルタInfo
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- JPH08214243A JPH08214243A JP7253960A JP25396095A JPH08214243A JP H08214243 A JPH08214243 A JP H08214243A JP 7253960 A JP7253960 A JP 7253960A JP 25396095 A JP25396095 A JP 25396095A JP H08214243 A JPH08214243 A JP H08214243A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタルマイクロミラーデバイスディスプ
レイの誤差を補正することによって、その少数ビット、
逆ガンマに起因するブロックニス、及び欠陥ＤＭＤの問
題を、処理時間を増大することなく軽減する。 【解決手段】 ディジタルマイクロミラーデバイス（以
下、ＤＭＤ）ディスプレイ１０用改善拡散フィルタは逆
ガンマルックアップテーブル５１及び誤差ルックアップ
テーブル８２の両方を含み、これら両方はラスタ走査
赤、緑、又は青ビデオデータがＤＭＤの達成可能画素デ
ータ強度レベルからの強度レベル差を求めるとき前記ビ
デオデータに応答性である。前記誤差ルックアップテー
ブル８２は、前記差に対する誤差値を提供する。前記誤
差値は、隣接するＤＭＤへ分配される。
レイの誤差を補正することによって、その少数ビット、
逆ガンマに起因するブロックニス、及び欠陥ＤＭＤの問
題を、処理時間を増大することなく軽減する。 【解決手段】 ディジタルマイクロミラーデバイス（以
下、ＤＭＤ）ディスプレイ１０用改善拡散フィルタは逆
ガンマルックアップテーブル５１及び誤差ルックアップ
テーブル８２の両方を含み、これら両方はラスタ走査
赤、緑、又は青ビデオデータがＤＭＤの達成可能画素デ
ータ強度レベルからの強度レベル差を求めるとき前記ビ
デオデータに応答性である。前記誤差ルックアップテー
ブル８２は、前記差に対する誤差値を提供する。前記誤
差値は、隣接するＤＭＤへ分配される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル作像、
特にＤＭＤディスプレイ用誤差拡散フィルタに関する。
特にＤＭＤディスプレイ用誤差拡散フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】各マイクロミラーがそれの特有の半導体
メモリセル上に取り付けられた、数１０万のこれらのマ
イクロミラーからの反射を利用する新しい投写形ディス
プレイは、テキサスインスツルメンツ社（Ｔｅｘａｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）
のジャック・Ｍ・ヤウンス（Ｊａｃｋ Ｍ Ｙｏｕｎｓ
ｅ）によって書かれ、米国電気電子学会スペクトラム、
１９９３年１１月、３０巻、１１号（ＩＥＥＥ Ｓｐｅ
ｃｔｒｕｍ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９３，ｖｏｌ．３
０，ｎｏ．１１）に説明されている。ＤＭＤは、テキサ
スインスツルメンツ社の科学者、レーリー・Ｊ・ホーン
ベック（Ｌａｒｒｙ Ｊ Ｈｏｒｎｂｅｃｋ）によって
１９８７年に発明された特殊な光変調器を含む。ＤＭ
Ｄ、すなわち、ディジタルマイクロミラーデバイスは、
可動マイクロミラーで以てＣＭＯＳスタチックＲＡＭの
各メモリセルを覆う。このセル内のデータに基づく静電
力が、そのミラーを正又は負１０度どちらかに傾斜させ
て、このミラーの表面へ入射する光を変調させる。これ
らのミラーのどれからか反射された光は、投写レンズを
通過しかつ大スクリーン上に像を結成する。残りのオフ
ミラーからの光は、投写レンズから外れて反射され、か
つ捕そくされる。ミラーがオン状態にとどまっている各
ビデオフレーム中の時間の部分は、零オン時間中の黒か
ら１００パーセントオン時間中の白までの灰色の明度
（ｓｈａｄｅ）を決定する。色彩は、２つのやり方、す
なわち、色ホイールによって又は３ＤＭＤユニットによ
って加え合わされる。
メモリセル上に取り付けられた、数１０万のこれらのマ
イクロミラーからの反射を利用する新しい投写形ディス
プレイは、テキサスインスツルメンツ社（Ｔｅｘａｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）
のジャック・Ｍ・ヤウンス（Ｊａｃｋ Ｍ Ｙｏｕｎｓ
ｅ）によって書かれ、米国電気電子学会スペクトラム、
１９９３年１１月、３０巻、１１号（ＩＥＥＥ Ｓｐｅ
ｃｔｒｕｍ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９９３，ｖｏｌ．３
０，ｎｏ．１１）に説明されている。ＤＭＤは、テキサ
スインスツルメンツ社の科学者、レーリー・Ｊ・ホーン
ベック（Ｌａｒｒｙ Ｊ Ｈｏｒｎｂｅｃｋ）によって
１９８７年に発明された特殊な光変調器を含む。ＤＭ
Ｄ、すなわち、ディジタルマイクロミラーデバイスは、
可動マイクロミラーで以てＣＭＯＳスタチックＲＡＭの
各メモリセルを覆う。このセル内のデータに基づく静電
力が、そのミラーを正又は負１０度どちらかに傾斜させ
て、このミラーの表面へ入射する光を変調させる。これ
らのミラーのどれからか反射された光は、投写レンズを
通過しかつ大スクリーン上に像を結成する。残りのオフ
ミラーからの光は、投写レンズから外れて反射され、か
つ捕そくされる。ミラーがオン状態にとどまっている各
ビデオフレーム中の時間の部分は、零オン時間中の黒か
ら１００パーセントオン時間中の白までの灰色の明度
（ｓｈａｄｅ）を決定する。色彩は、２つのやり方、す
なわち、色ホイールによって又は３ＤＭＤユニットによ
って加え合わされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】或るＤＭＤは、オン及
びオフ時間、したがって、灰色の明度又は色彩の明度を
表す少数のビットしか表示しない能力を有することがあ
り、ビデオ品質の劣化を持たらす。また、ＤＭＤディス
プレイシステムにおけるディジタル逆ガンマ（ｄｉｇｉ
ｔａｌ ｄｅｇａｍｍａ）の使用は、低強度領域での解
像度の或る程度の損失「ブロッキネス（ｂｌｏｃｋｉｎ
ｅｓｓ）］を必然的に伴う。最後に、たとえ最良のＤＭ
Ｄであっても或る欠陥［画素スタックオン、オフ又はフ
ラット（ｐｉｘｅｌ ｓｔｕｃｋ ｏｎ，ｏｆｆ ｏｒ
ｆｌａｔ）］を有することがある。各オン又はオフ時
間毎のビット数を増大することによって処理に要する時
間を著しく増大することを伴わず、これらのディスプレ
イ誤差に対する補正を施し、より満足のゆく画像を提供
する或る方法を見付けることが望まれる。
びオフ時間、したがって、灰色の明度又は色彩の明度を
表す少数のビットしか表示しない能力を有することがあ
り、ビデオ品質の劣化を持たらす。また、ＤＭＤディス
プレイシステムにおけるディジタル逆ガンマ（ｄｉｇｉ
ｔａｌ ｄｅｇａｍｍａ）の使用は、低強度領域での解
像度の或る程度の損失「ブロッキネス（ｂｌｏｃｋｉｎ
ｅｓｓ）］を必然的に伴う。最後に、たとえ最良のＤＭ
Ｄであっても或る欠陥［画素スタックオン、オフ又はフ
ラット（ｐｉｘｅｌ ｓｔｕｃｋ ｏｎ，ｏｆｆ ｏｒ
ｆｌａｔ）］を有することがある。各オン又はオフ時
間毎のビット数を増大することによって処理に要する時
間を著しく増大することを伴わず、これらのディスプレ
イ誤差に対する補正を施し、より満足のゆく画像を提供
する或る方法を見付けることが望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の１好適実施例に
よれば、少数のビット、逆ガンマに起因するブロックニ
ス、及びＤＭＤ欠陥の問題は、改善解散フィルタによっ
て軽減される。改善拡散フィルタは、逆ガンマルックア
ップテーブル、及び隣接するＤＭＤに分配される誤差値
を提供するためにビデオデータに応答性である誤差ルッ
クアップテーブルの両方を含む。
よれば、少数のビット、逆ガンマに起因するブロックニ
ス、及びＤＭＤ欠陥の問題は、改善解散フィルタによっ
て軽減される。改善拡散フィルタは、逆ガンマルックア
ップテーブル、及び隣接するＤＭＤに分配される誤差値
を提供するためにビデオデータに応答性である誤差ルッ
クアップテーブルの両方を含む。
【０００５】
【発明の実施例の形態】図１を参照すると、ＤＭＤディ
スプレイシステム１０の全体ブロック図が示されてい
る。図１のＤＭＤディスプレイシステム１０において、
光源１１からの光は、第１集束レンズ１３及び色ホイー
ル１５を通して照射され、この色ホイールは約６０サイ
クルすなわち６０ヘルツ、すなわち毎秒６０フレームで
回転している。色ホイール１５を通過する光は、第２集
束レンズ１７を通ってＤＭＤチップ１９上へ投写され
る。ＤＭＤチップ１９は、極く小さいミラー素子の、す
なわち、マイクロミラーのアレイを含み、ここで各ミラ
ー素子は、図２に示されたようにＣＭＯＳスタチックＲ
ＡＭのメモリセル上のトーションヒンジ及び支持柱によ
ってヒンジされている。この可動マイクロミラーは、そ
のセル内のデータに基づく静電力によってオン又はオフ
状態へ傾斜する。このミラーの傾斜は、正１０度（オ
ン）又は負１０度（オフ）のいずれかであって、このミ
ラーの表面に入射する光を変調する。更に詳細について
は、共にレーリー・Ｊ・ホーンベックによる、「空間光
変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔ
ｏｒ）」と題する米国特許第５，０６１，０４９号、及
び「フィールド更新据え置き可能ミラーデバイス（Ｆｉ
ｅｌｄ Ｕｐｄａｔｅｄ Ｄｅｆｅｒｒａｂｌｅ Ｍｉ
ｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）］と題する米国特許第５，２
８０，２７７号を参照されたい。図示されているよう
に、これらのミラーのどれかからの反射光は、投写レン
ズ２０を通過し、大スクリーン２１上に像を結成する。
先に述べたように、ミラーがオン状態にとどまるビデオ
フレーム中の時間の部分が灰色の明度を決定する。セル
が正方向にある、すなわち、オンである持続時間は、そ
のセルへ送られたデータの８ビットによって表される。
色ホイール１５は、赤、緑、及び青セクタに分割されて
いる。この色ホイールの例において、例えば、光が赤セ
クタ内で最長時間間隔にわたってオンであるときのよう
に、赤が最長時間間隔にわたって反射しているとき、最
大赤が反射するであろう。本願の発明を、また、色ホイ
ールの代わりに３ＤＭＤディスプレイを使用するＤＭＤ
ディスプレイシステム内に使用することができる。他の
２つの色についても同じことが成り立つであろう。その
最小は、色サイクル中マイクロミラーが色ホイール及び
レンズ等を通して全然反射していない場合であろう。こ
のパルス幅変調（以下、ＰＷＭと称する）における強度
解像度は、ＤＭＤミラーの応答時間によって制限され
る。色フレームを表示するために利用可能な総時間及び
ミラーを「オン」状態へ回転させかつ「オフ」状態へ戻
すのに要する最短時間は、本システムの解像度を規定す
る。図３に図解されているように、８ビット用の構成に
おいて、最上位ビットは第７ビットであって、このビッ
トで以て最長「オン」時間を表し、次いで第６ビットは
次に長い「オン」時間であり、第５ビットは３番目に長
い「オン」時間を現す等々、以下同様にして最下位０ビ
ットに至り、このビットは最短時間間隔を表す。例え
ば、順次式色彩ＤＭＤシステムは、色フレームに対して
利用可能な５ｍｓ（ミリ秒）を有することがあろう。８
ビット２進ＰＷＭに対しては、最下位ビット（０ビット
がオンするのみ）、すなわち、最短時間間隔は約１９．
６μｓ（マイクロ秒）中「オン」であろう、電流法で以
てこの方式を実現するためには、ミラーオン／オフ時間
は１９．６μｓ未満でなければならないであろう。ＤＭ
Ｄが６ビットのみの能力しか有さないシステムにおい
て、又はたとえ全８ビットを有するＤＭＤであっても、
そのシステムは灰色の階調又は色彩の明度の極めて少な
い数しか有さず、したがって、画像の部分間にブロック
ニスを示す傾向を有するであろう。これは、本発明が克
服しようとする誤差の１つを表す。
スプレイシステム１０の全体ブロック図が示されてい
る。図１のＤＭＤディスプレイシステム１０において、
光源１１からの光は、第１集束レンズ１３及び色ホイー
ル１５を通して照射され、この色ホイールは約６０サイ
クルすなわち６０ヘルツ、すなわち毎秒６０フレームで
回転している。色ホイール１５を通過する光は、第２集
束レンズ１７を通ってＤＭＤチップ１９上へ投写され
る。ＤＭＤチップ１９は、極く小さいミラー素子の、す
なわち、マイクロミラーのアレイを含み、ここで各ミラ
ー素子は、図２に示されたようにＣＭＯＳスタチックＲ
ＡＭのメモリセル上のトーションヒンジ及び支持柱によ
ってヒンジされている。この可動マイクロミラーは、そ
のセル内のデータに基づく静電力によってオン又はオフ
状態へ傾斜する。このミラーの傾斜は、正１０度（オ
ン）又は負１０度（オフ）のいずれかであって、このミ
ラーの表面に入射する光を変調する。更に詳細について
は、共にレーリー・Ｊ・ホーンベックによる、「空間光
変調器（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔ
ｏｒ）」と題する米国特許第５，０６１，０４９号、及
び「フィールド更新据え置き可能ミラーデバイス（Ｆｉ
ｅｌｄ Ｕｐｄａｔｅｄ Ｄｅｆｅｒｒａｂｌｅ Ｍｉ
ｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）］と題する米国特許第５，２
８０，２７７号を参照されたい。図示されているよう
に、これらのミラーのどれかからの反射光は、投写レン
ズ２０を通過し、大スクリーン２１上に像を結成する。
先に述べたように、ミラーがオン状態にとどまるビデオ
フレーム中の時間の部分が灰色の明度を決定する。セル
が正方向にある、すなわち、オンである持続時間は、そ
のセルへ送られたデータの８ビットによって表される。
色ホイール１５は、赤、緑、及び青セクタに分割されて
いる。この色ホイールの例において、例えば、光が赤セ
クタ内で最長時間間隔にわたってオンであるときのよう
に、赤が最長時間間隔にわたって反射しているとき、最
大赤が反射するであろう。本願の発明を、また、色ホイ
ールの代わりに３ＤＭＤディスプレイを使用するＤＭＤ
ディスプレイシステム内に使用することができる。他の
２つの色についても同じことが成り立つであろう。その
最小は、色サイクル中マイクロミラーが色ホイール及び
レンズ等を通して全然反射していない場合であろう。こ
のパルス幅変調（以下、ＰＷＭと称する）における強度
解像度は、ＤＭＤミラーの応答時間によって制限され
る。色フレームを表示するために利用可能な総時間及び
ミラーを「オン」状態へ回転させかつ「オフ」状態へ戻
すのに要する最短時間は、本システムの解像度を規定す
る。図３に図解されているように、８ビット用の構成に
おいて、最上位ビットは第７ビットであって、このビッ
トで以て最長「オン」時間を表し、次いで第６ビットは
次に長い「オン」時間であり、第５ビットは３番目に長
い「オン」時間を現す等々、以下同様にして最下位０ビ
ットに至り、このビットは最短時間間隔を表す。例え
ば、順次式色彩ＤＭＤシステムは、色フレームに対して
利用可能な５ｍｓ（ミリ秒）を有することがあろう。８
ビット２進ＰＷＭに対しては、最下位ビット（０ビット
がオンするのみ）、すなわち、最短時間間隔は約１９．
６μｓ（マイクロ秒）中「オン」であろう、電流法で以
てこの方式を実現するためには、ミラーオン／オフ時間
は１９．６μｓ未満でなければならないであろう。ＤＭ
Ｄが６ビットのみの能力しか有さないシステムにおい
て、又はたとえ全８ビットを有するＤＭＤであっても、
そのシステムは灰色の階調又は色彩の明度の極めて少な
い数しか有さず、したがって、画像の部分間にブロック
ニスを示す傾向を有するであろう。これは、本発明が克
服しようとする誤差の１つを表す。
【０００６】他の誤差は、ディスプレイ内の逆ガンマ作
用に起因する。典型的陰極線管（以下、ＣＲＴと称す
る）テレビジョンディスプレイ上で、画像の強度は、電
圧の関数であって、図４内のスケッチの曲線Ａにおける
ＣＲＴ応答によって表される。注意するのは、低電圧に
対する強度は低電圧領域においてほとんど平坦である
が、中間から最高電圧入力へ向けて急速に増大すると云
うことである。これを補正するために、ディスプレイへ
の伝送が曲線Ｂのガンマ特性を有し、それであるから全
体応答は線形実線Ｃによって表されるように線形であ
る。ＤＭＤに対してＣＲＴ応答を再現するために、ディ
ジタル逆ガンマ特性が図４の曲線Ａに従うように作られ
る。図５は、従来の逆ガンマ、全米映画テレビジョン技
術者協会（以下、ＳＭＰＴＥと称する）逆ガンマ、及び
テキサスインスツルメンツ社の逆ガンマについての図４
の曲線Ａのより詳細なプロットである。従来の逆ガンマ
入力及び出力値のプロットは、付録Ａの表１に従う。
赤、緑、及び青に対して異なるガンマがあると云え、し
たがって、赤、緑、及び青に対して異なる逆ガンマ出力
テーブルがある。
用に起因する。典型的陰極線管（以下、ＣＲＴと称す
る）テレビジョンディスプレイ上で、画像の強度は、電
圧の関数であって、図４内のスケッチの曲線Ａにおける
ＣＲＴ応答によって表される。注意するのは、低電圧に
対する強度は低電圧領域においてほとんど平坦である
が、中間から最高電圧入力へ向けて急速に増大すると云
うことである。これを補正するために、ディスプレイへ
の伝送が曲線Ｂのガンマ特性を有し、それであるから全
体応答は線形実線Ｃによって表されるように線形であ
る。ＤＭＤに対してＣＲＴ応答を再現するために、ディ
ジタル逆ガンマ特性が図４の曲線Ａに従うように作られ
る。図５は、従来の逆ガンマ、全米映画テレビジョン技
術者協会（以下、ＳＭＰＴＥと称する）逆ガンマ、及び
テキサスインスツルメンツ社の逆ガンマについての図４
の曲線Ａのより詳細なプロットである。従来の逆ガンマ
入力及び出力値のプロットは、付録Ａの表１に従う。
赤、緑、及び青に対して異なるガンマがあると云え、し
たがって、赤、緑、及び青に対して異なる逆ガンマ出力
テーブルがある。
【０００７】このガンマ補正は、図１に示されたよう
に、例えば、セパレート逆ガンマルックアップテーブル
（以下、ルックアップテーブルをＬＵＴと称する）５０
にラスタ走査ガンマ補正された赤、緑、又は青ビデオデ
ータを提供することによって各色に対してなされ、ここ
で所与の入力しきいレベルに対してこれらのミラーは所
与の持続時間中ターンオンされる。しかしながら、マイ
クロミラーは性質上ディジタルであることに起因して、
その出力はビットのしきい間で平滑でなくて図６に示さ
れるようにステップし、したがって、階調レベルは、ま
た、特に低強度領域においてブロックニスを起こす。
に、例えば、セパレート逆ガンマルックアップテーブル
（以下、ルックアップテーブルをＬＵＴと称する）５０
にラスタ走査ガンマ補正された赤、緑、又は青ビデオデ
ータを提供することによって各色に対してなされ、ここ
で所与の入力しきいレベルに対してこれらのミラーは所
与の持続時間中ターンオンされる。しかしながら、マイ
クロミラーは性質上ディジタルであることに起因して、
その出力はビットのしきい間で平滑でなくて図６に示さ
れるようにステップし、したがって、階調レベルは、ま
た、特に低強度領域においてブロックニスを起こす。
【０００８】本発明は、フレームＲＡＭバッファ５３内
へ通常書き込まれるであろうラスタ走査ビデオ出力上の
各色経路（赤、緑、及び青）毎に、図７に示されたよう
に、誤差拡散フィルタ７０（図１におけるフィルタ）を
挿入することによって、少数のビット、及び逆ガンマに
起因するブロックニス及び欠陥ＤＭＤの問題を解決す
る。各入力強度に対して、出力強度ＮがＤＭＤ上に表示
されることになる。もしも逆ガンマが完全であったとし
たならばかつビットの欠如がなかったとしたならば、Ｄ
ＭＤ上に表示された値は或る他の値Ｎ１であるであろ
う。われわれは、ＮとＮ１との間の差を計算し、かつこ
の差（誤差）を隣接する画素の中に分配する。この誤差
を、種々のやり方でこれら隣接するＤＭＤの中に分配す
ることができる。１実施例が、図７に示される。
へ通常書き込まれるであろうラスタ走査ビデオ出力上の
各色経路（赤、緑、及び青）毎に、図７に示されたよう
に、誤差拡散フィルタ７０（図１におけるフィルタ）を
挿入することによって、少数のビット、及び逆ガンマに
起因するブロックニス及び欠陥ＤＭＤの問題を解決す
る。各入力強度に対して、出力強度ＮがＤＭＤ上に表示
されることになる。もしも逆ガンマが完全であったとし
たならばかつビットの欠如がなかったとしたならば、Ｄ
ＭＤ上に表示された値は或る他の値Ｎ１であるであろ
う。われわれは、ＮとＮ１との間の差を計算し、かつこ
の差（誤差）を隣接する画素の中に分配する。この誤差
を、種々のやり方でこれら隣接するＤＭＤの中に分配す
ることができる。１実施例が、図７に示される。
【０００９】時間的誤差拡散は、フレームからフレーム
への可視的応答を改善するためにこのアルゴリズムにお
いて事後処理であってよく、かつ調査されつつある。
への可視的応答を改善するためにこのアルゴリズムにお
いて事後処理であってよく、かつ調査されつつある。
【００１０】
【実施例】本発明の１実施例による誤差拡散フィルタが
図解される。図７を参照すると、ＮとＮ１との間の差
が、図８に図解されているようにその隣接する画素中に
分配される。図７に図解された実施例において、ラスタ
走査ガンマ補正された赤、緑、又は青ビデオ８ビット画
素強度レベルデータが、例えば、加算器８１を経由して
誤差ＬＵＴ８２及び逆ガンマＬＵＴ５１の両方へ印加さ
れる。曲線Ｂに従っている、伝送されガンマ補正された
ビデオデータに対して、完全逆ガンマが知られており、
かつこれは曲線Ａに従う。８ビットディスプレイに対す
る付録Ａの表２は、所与の入力値（ＩＮ）に対して逆ガ
ンマＬＵＴ５１によって提供された値Ｎを示し、この値
Ｎは「出」と記された欄に掲げられかつ相当するＤＭＤ
に印加される。誤差、すなわち、理想値Ｎ１からの差値
は、Ｎ−Ｎ１であり、誤差ＬＵＴ８２から取り出され、
かつ８ビットディスプレイに対してはこの値は表２の
「誤差」と記された欄に掲げられている。例えば、もし
入力データ値が３８であるならば、逆ガンマＬＵＴ５１
からの出力値は８であり、かつ誤差ＬＵＴ８２からの誤
差値は１である。この誤差は、例えば、図８に示された
ように分配される。画素９０の値は、Ｈ−１遅延８３、
Ｖ−１遅延８５、それぞれ、及び除算器８８、加算器９
２を経由する先線水平線ｒ−１かつ先行列ｃ−１からの
この誤差の１／４を有する。画素９０における値は、列
ｃ−１内の先行画素からのこの誤差の１／４を有し、こ
の値はＨ−１遅延８３、除算器８８、及び加算器９２を
経由して加算器８１に印加される。先行線及び同じ列か
らのこの誤差の他の１／４はＶ−１遅延８７及び加算器
８８を通して提供される。先行水平線ｒ−１及び次の、
すなわち、ｃ＋１列からのこの誤差の１／４は、Ｖ−１
遅延８７、Ｈ＋１遅延８９、及び除算器８８を経由して
印加される。Ｈ−１遅延は１画素遅延用であり、Ｖ−１
遅延は１線遅延であり、及びＨ＋１遅延はＶ−１遅延を
１画素遅延だけ減少させるであろう。これを、Ｖ−１遅
延８７をパーシング（ｐａｒｓｉｎｇ）することによっ
てセパレート先入れ先出し遅延（ＦＩＦＯとも称する）
によって行うことがきるであろう。このように、加算器
８１において加算された誤差が、隣接する画素において
ビデオディスプレイシステムの見掛け強度解像度を向上
する。
図解される。図７を参照すると、ＮとＮ１との間の差
が、図８に図解されているようにその隣接する画素中に
分配される。図７に図解された実施例において、ラスタ
走査ガンマ補正された赤、緑、又は青ビデオ８ビット画
素強度レベルデータが、例えば、加算器８１を経由して
誤差ＬＵＴ８２及び逆ガンマＬＵＴ５１の両方へ印加さ
れる。曲線Ｂに従っている、伝送されガンマ補正された
ビデオデータに対して、完全逆ガンマが知られており、
かつこれは曲線Ａに従う。８ビットディスプレイに対す
る付録Ａの表２は、所与の入力値（ＩＮ）に対して逆ガ
ンマＬＵＴ５１によって提供された値Ｎを示し、この値
Ｎは「出」と記された欄に掲げられかつ相当するＤＭＤ
に印加される。誤差、すなわち、理想値Ｎ１からの差値
は、Ｎ−Ｎ１であり、誤差ＬＵＴ８２から取り出され、
かつ８ビットディスプレイに対してはこの値は表２の
「誤差」と記された欄に掲げられている。例えば、もし
入力データ値が３８であるならば、逆ガンマＬＵＴ５１
からの出力値は８であり、かつ誤差ＬＵＴ８２からの誤
差値は１である。この誤差は、例えば、図８に示された
ように分配される。画素９０の値は、Ｈ−１遅延８３、
Ｖ−１遅延８５、それぞれ、及び除算器８８、加算器９
２を経由する先線水平線ｒ−１かつ先行列ｃ−１からの
この誤差の１／４を有する。画素９０における値は、列
ｃ−１内の先行画素からのこの誤差の１／４を有し、こ
の値はＨ−１遅延８３、除算器８８、及び加算器９２を
経由して加算器８１に印加される。先行線及び同じ列か
らのこの誤差の他の１／４はＶ−１遅延８７及び加算器
８８を通して提供される。先行水平線ｒ−１及び次の、
すなわち、ｃ＋１列からのこの誤差の１／４は、Ｖ−１
遅延８７、Ｈ＋１遅延８９、及び除算器８８を経由して
印加される。Ｈ−１遅延は１画素遅延用であり、Ｖ−１
遅延は１線遅延であり、及びＨ＋１遅延はＶ−１遅延を
１画素遅延だけ減少させるであろう。これを、Ｖ−１遅
延８７をパーシング（ｐａｒｓｉｎｇ）することによっ
てセパレート先入れ先出し遅延（ＦＩＦＯとも称する）
によって行うことがきるであろう。このように、加算器
８１において加算された誤差が、隣接する画素において
ビデオディスプレイシステムの見掛け強度解像度を向上
する。
【００１１】もしＤＭＤが７ビットディスプレイである
ならば、逆ガンマＬＵＴ５１及び誤差ＬＵＴ８２は、付
録Ａの表３の値を提供する。
ならば、逆ガンマＬＵＴ５１及び誤差ＬＵＴ８２は、付
録Ａの表３の値を提供する。
【００１２】本発明の更に利点は、このアルゴリズムの
部分として欠陥補償を遂行することができると云うこと
である。ここに記載された教示によれば、欠陥画素は、
これを誤差として取り扱うことによって補正される。こ
のため、データ源９５における欠陥画素のＤＭＤ座標が
誤差ＬＵＴ８２に供給され、かつこれらの場所おいて画
素が明（スタックオン）、暗（スタックオフ）、又は中
間（フラット画素）いずれかを表示すると云う事実を補
償するように、誤差拡散が修正される必要がある。欠陥
画素を囲む画素は、マイクロミラーの故障位置を補正す
るために強度上修正される。誤差ＬＵＴ８２は、誤差の
型式に基づくこれらの欠陥場所に対する誤差値を記憶
し、かつ隣接する画素は加算器８１において修正され
る。誤差は、先に論じられたように、すなわち、図７の
遅延、加算器９２、及び除算器によって、図８に示され
た分配のように、分配される。
部分として欠陥補償を遂行することができると云うこと
である。ここに記載された教示によれば、欠陥画素は、
これを誤差として取り扱うことによって補正される。こ
のため、データ源９５における欠陥画素のＤＭＤ座標が
誤差ＬＵＴ８２に供給され、かつこれらの場所おいて画
素が明（スタックオン）、暗（スタックオフ）、又は中
間（フラット画素）いずれかを表示すると云う事実を補
償するように、誤差拡散が修正される必要がある。欠陥
画素を囲む画素は、マイクロミラーの故障位置を補正す
るために強度上修正される。誤差ＬＵＴ８２は、誤差の
型式に基づくこれらの欠陥場所に対する誤差値を記憶
し、かつ隣接する画素は加算器８１において修正され
る。誤差は、先に論じられたように、すなわち、図７の
遅延、加算器９２、及び除算器によって、図８に示され
た分配のように、分配される。
【００１３】本発明及びその利点が詳細に説明された
が、添付の特許請求の範囲によって規定された本発明の
精神及び範囲に反することなく、種々の変形、代入、及
び代替をこれに施すことができることは、云うまでもな
い。
が、添付の特許請求の範囲によって規定された本発明の
精神及び範囲に反することなく、種々の変形、代入、及
び代替をこれに施すことができることは、云うまでもな
い。
【００１４】
【表１】 付録 Ａ 逆ガンマ値（従来） 入 出 入 出 入 出
【００１５】
【表２】 逆ガンマ値（従来）（つづき） 入 出 入 出 入 出
【００１６】
【表３】 ８ビットディスプレイ用ＬＵＴ ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ 入 出 誤差 入 出 誤差 入 出 誤差
【００１７】
【表４】 ８ビットディスプレイ用ＬＵＴ（つづき） ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ ＬＵＴ５１ ＬＵＴ８２ 入 出 誤差 入 出 誤差 入 出 誤差
【００１８】
【表５】 ７ビットディスプレイ用ＬＵＴ 入 出 誤差 入 出 誤差 入 出 誤差
【００１９】
【表６】 ７ビットディスプレイ用ＬＵＴ（つづき） 入 出 誤差 入 出 誤差 入 出 誤差
【００２０】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
る。
【００２１】（１） ＤＭＤディスプレイ用拡散フィル
タであって、ラスタ走査ガンマ補正されたビデオデータ
に応答して正確逆ガンマ強度レベルに最近接即時達成可
能画素データ強度レベルにある画素データ強度レベルを
ＤＭＤに提供する逆ガンマルックアップテーブル、前記
ビデオデータに応答して前記正確強度レベルと前記最近
接即時達成可能強度レベルとの間の差に相当する誤差出
力値を提供する誤差ルックアップテーブル、及び前記誤
差出力値に応答して前記ＤＭＤに隣接するＤＭＤへの画
素データ強度レベルを変化させる手段を含む誤差拡散フ
ィルタ。
タであって、ラスタ走査ガンマ補正されたビデオデータ
に応答して正確逆ガンマ強度レベルに最近接即時達成可
能画素データ強度レベルにある画素データ強度レベルを
ＤＭＤに提供する逆ガンマルックアップテーブル、前記
ビデオデータに応答して前記正確強度レベルと前記最近
接即時達成可能強度レベルとの間の差に相当する誤差出
力値を提供する誤差ルックアップテーブル、及び前記誤
差出力値に応答して前記ＤＭＤに隣接するＤＭＤへの画
素データ強度レベルを変化させる手段を含む誤差拡散フ
ィルタ。
【００２２】（２） 第１項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記誤差ルックアップテーブルが欠陥ＤＭＤの
場所に基づく誤差値を提供するテーブルを更に含み、及
び前記画素データ強度レベルを変化させる手段が前記欠
陥ＤＭＤの場所に基づく前記誤差値に応答して欠陥ＤＭ
Ｄを可視的に調節するように前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭ
Ｄに対する画素データ強度レベルを変化させるために手
段を含む、誤差拡散フィルタ。
おいて、前記誤差ルックアップテーブルが欠陥ＤＭＤの
場所に基づく誤差値を提供するテーブルを更に含み、及
び前記画素データ強度レベルを変化させる手段が前記欠
陥ＤＭＤの場所に基づく前記誤差値に応答して欠陥ＤＭ
Ｄを可視的に調節するように前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭ
Ｄに対する画素データ強度レベルを変化させるために手
段を含む、誤差拡散フィルタ。
【００２３】（３） 第１項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記画素データ強度レベルを変化させる手段
が、先行水平画素データ要素からの前記誤差の１／４
と、先行垂直画素データ要素からの前記誤差の１／４
と、前記先行水平画素データ要素から前記先行垂直画素
データ要素への前記誤差の１／４と、次の水平データ要
素から前記先行垂直画素データ要素への前記誤差の１／
４とを加算する手段を含む、誤差拡散フィルタ。
おいて、前記画素データ強度レベルを変化させる手段
が、先行水平画素データ要素からの前記誤差の１／４
と、先行垂直画素データ要素からの前記誤差の１／４
と、前記先行水平画素データ要素から前記先行垂直画素
データ要素への前記誤差の１／４と、次の水平データ要
素から前記先行垂直画素データ要素への前記誤差の１／
４とを加算する手段を含む、誤差拡散フィルタ。
【００２４】（４） 第３項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記加算する手段が線遅延を含む、誤差拡散フ
ィルタ。
おいて、前記加算する手段が線遅延を含む、誤差拡散フ
ィルタ。
【００２５】（５） 第１項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、セパレート逆ガンマルックアップテーブルと、
赤、緑、及び青ビデオデータに対する拡散動作とがあ
る、誤差拡散フィルタ。
おいて、セパレート逆ガンマルックアップテーブルと、
赤、緑、及び青ビデオデータに対する拡散動作とがあ
る、誤差拡散フィルタ。
【００２６】（６） ＤＭＤディスプレイ用誤差拡散フ
ィルタであって、ラスタ走査ガンマ補正されたビデオデ
ータに応答して正確逆ガンマ強度レベルに最近接即時達
成可能画素データ強度レベルにある画素データ強度レベ
ルをＤＭＤに提供する逆ガンマルックアップテーブル、
前記ビデオデータに応答して前記正確強度レベルと前記
最近接即時達成可能強度レベルとの間の差に相当する誤
差出力値を提供する誤差ルックアップテーブル、及び前
記ＤＭＤに隣接するＤＭＤに結合されかつ前記誤差出力
値に応答して前記誤差出力値を前記隣接するＤＭＤに対
する画素データ強度レベルと加算する加算器を含む誤差
拡散フィルタ。
ィルタであって、ラスタ走査ガンマ補正されたビデオデ
ータに応答して正確逆ガンマ強度レベルに最近接即時達
成可能画素データ強度レベルにある画素データ強度レベ
ルをＤＭＤに提供する逆ガンマルックアップテーブル、
前記ビデオデータに応答して前記正確強度レベルと前記
最近接即時達成可能強度レベルとの間の差に相当する誤
差出力値を提供する誤差ルックアップテーブル、及び前
記ＤＭＤに隣接するＤＭＤに結合されかつ前記誤差出力
値に応答して前記誤差出力値を前記隣接するＤＭＤに対
する画素データ強度レベルと加算する加算器を含む誤差
拡散フィルタ。
【００２７】（７） 第６項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記誤差ルックアップテーブルが欠陥ＤＭＤの
場所に基づく誤差値を提供するテーブルを更に含み、及
び前記誤差出力値が欠陥ＤＭＤに基づいており、及び前
記加算器が、前記欠陥ＤＭＤを可視的に調節するように
前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭＤへの画素データ強度レベル
を変化させるに当たって前記欠陥ＤＭＤに基づく前記誤
差出力値を加算するために前記欠陥ＤＭＤを前記囲むＤ
ＭＤに結合されている、誤差拡散フィルタ。
おいて、前記誤差ルックアップテーブルが欠陥ＤＭＤの
場所に基づく誤差値を提供するテーブルを更に含み、及
び前記誤差出力値が欠陥ＤＭＤに基づいており、及び前
記加算器が、前記欠陥ＤＭＤを可視的に調節するように
前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭＤへの画素データ強度レベル
を変化させるに当たって前記欠陥ＤＭＤに基づく前記誤
差出力値を加算するために前記欠陥ＤＭＤを前記囲むＤ
ＭＤに結合されている、誤差拡散フィルタ。
【００２８】（８） 第６項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記加算器が遅延線を含む、誤差拡散フィル
タ。
おいて、前記加算器が遅延線を含む、誤差拡散フィル
タ。
【００２９】（９） 第６項記載の誤差拡散フィルタに
おいて、前記加算器が、先行水平画素データ要素からの
前記誤差の１／４と、先行垂直画素データ要素からの前
記誤差の１／４と、前記先行水平画素データ要素から前
記先行垂直画素データ要素への前記誤差の１／４と、次
の水平データ要素から前記先行垂直画素データ要素への
前記誤差の１／４とを加算することを含む、誤差拡散フ
ィルタ。
おいて、前記加算器が、先行水平画素データ要素からの
前記誤差の１／４と、先行垂直画素データ要素からの前
記誤差の１／４と、前記先行水平画素データ要素から前
記先行垂直画素データ要素への前記誤差の１／４と、次
の水平データ要素から前記先行垂直画素データ要素への
前記誤差の１／４とを加算することを含む、誤差拡散フ
ィルタ。
【００３０】（１０） ＤＭＤディスプレイをフィルタ
する方法であって、逆ガンマルックアップテーブルを使
用して正確逆ガンマ強度レベルに最近接の即時達成可能
強度レベルである画素強度レベルを各ＤＭＤに提供する
ステップ、前記正確強度レベルと前記最近接即時達成可
能強度レベルとの間の差に相当する誤差出力値を提供す
るステップ、前記誤差出力値を有するＤＭＤを囲むＤＭ
Ｄへの画素データ強度レベルを変化させるステップを含
む方法。
する方法であって、逆ガンマルックアップテーブルを使
用して正確逆ガンマ強度レベルに最近接の即時達成可能
強度レベルである画素強度レベルを各ＤＭＤに提供する
ステップ、前記正確強度レベルと前記最近接即時達成可
能強度レベルとの間の差に相当する誤差出力値を提供す
るステップ、前記誤差出力値を有するＤＭＤを囲むＤＭ
Ｄへの画素データ強度レベルを変化させるステップを含
む方法。
【００３１】（１１） ＤＭＤディスプレイ内の欠陥Ｄ
ＭＤを補正する方法であって、欠陥ＤＭＤの場所を決定
するステップ、前記欠陥ＤＭＤの場所に基づく誤差値を
テーブル内に記憶するステップ、前記欠陥ＤＭＤを可視
的に調節するために前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭＤの画素
強度レベルを変化させるステップを含む方法。
ＭＤを補正する方法であって、欠陥ＤＭＤの場所を決定
するステップ、前記欠陥ＤＭＤの場所に基づく誤差値を
テーブル内に記憶するステップ、前記欠陥ＤＭＤを可視
的に調節するために前記欠陥ＤＭＤを囲むＤＭＤの画素
強度レベルを変化させるステップを含む方法。
【００３２】（１２） ＤＭＤディスプレイ１０用改善
拡散フィルタは、逆ガンマルックアップテーブル５１及
び誤差ルックアップテーブル８２の両方を含み、これら
両方は、ラスタ走査赤、緑、又は青ビデオデータがＤＭ
Ｄの達成可能画素データ強度レベルからの強度レベル差
を求めるとき前記ビデオデータに応答性である。前記誤
差ルックアップテーブル８２は、前記差に対する誤差値
を提供する。前記誤差値は、隣接するＤＭＤへ分配され
る。
拡散フィルタは、逆ガンマルックアップテーブル５１及
び誤差ルックアップテーブル８２の両方を含み、これら
両方は、ラスタ走査赤、緑、又は青ビデオデータがＤＭ
Ｄの達成可能画素データ強度レベルからの強度レベル差
を求めるとき前記ビデオデータに応答性である。前記誤
差ルックアップテーブル８２は、前記差に対する誤差値
を提供する。前記誤差値は、隣接するＤＭＤへ分配され
る。
【図１】ＤＭＤディスプレイシステムの全体ブロック
図。
図。
【図２】図１のマイクロミラーの斜視図。
【図３】最上位ビットと最下位ビットのオン時間を図解
するタイミング線図。
するタイミング線図。
【図４】伝送ガンマ特性、及びＣＲＴ応答逆ガンマ特性
のプロット図。
のプロット図。
【図５】図４の逆ガンマの詳細なプロット図。
【図６】逆ガンマＬＵＴを使用した場合のＤＭＤのステ
ップ応答の波形図。
ップ応答の波形図。
【図７】本発明の１実施例による誤差拡散フィルタのブ
ロック図。
ロック図。
【図８】図７のフィルタの動作の説明図。
１０ ＤＭＤディスプレイシステム １１ 光源 １３ 第１集束レンズ １５ 色ホイール １７ 第２集束レンズ １９ ＤＭＤチップ ２０ 投写レンズ ２１ 大スクリーン ５０ セパレート逆ガンマＬＵＴ ５１ 逆ガンマＬＵＴ ５３ フレームＲＡＭバッファ ７０ 誤差拡散フィルタ ８１ 加算器 ８２ 誤差ＬＵＴ ８３ 遅延 ８５ 遅延 ８７ 遅延 ８８ 除算器 ８９ 遅延 ９０ 画素 ９２ 加算器 ９５ データ源
Claims (2)
- 【請求項１】 ディジタルマイクロミラーデバイス（以
下、ＤＭＤと称する）ディスプレイ用拡散フィルタであ
って、 正確逆ガンマ強度レベルに最近接即時達成可能画素デー
タ強度レベルにある画素データ強度レベルをＤＭＤに提
供するためにラスタ走査ガンマ補正されたビデオデータ
に応答性の逆ガンマルックアップテーブル、 前記正確強度レベルと前記最近接即時達成可能強度レベ
ルとの間の差に相当する誤差出力値を提供するために前
記ビデオデータに応答性の誤差ルックアップテーブル、
及び前記ＤＭＤに隣接するＤＭＤへの画素データ強度レ
ベルを変化させるために前記誤差出力値に応答性の手段
を含む誤差拡散フィルタ。 - 【請求項２】 ＤＭＤディスプレイをフィルタする方法
であって、 逆ガンマルックアップテーブルを使用して正確逆ガンマ
強度レベルに最近接即時達成可能強度レベルである画素
強度レベルを各ＤＭＤに提供するステップ、 前記正確強度レベルと前記最近接即時達成可能強度レベ
ルとの間の差に相当する誤差出力値を提供するステッ
プ、 前記誤差出力値を有するＤＭＤを囲むＤＭＤへの画素デ
ータ強度レベルを変化させるステップを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/315,744 US5623281A (en) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | Error diffusion filter for DMD display |
| US315744 | 1994-09-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08214243A true JPH08214243A (ja) | 1996-08-20 |
Family
ID=23225866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7253960A Pending JPH08214243A (ja) | 1994-09-30 | 1995-09-29 | ディジタルマイクロミラーデバイスディスプレイ用誤差拡散フィルタ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5623281A (ja) |
| EP (1) | EP0706165B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08214243A (ja) |
| KR (1) | KR100350028B1 (ja) |
| DE (1) | DE69524184T2 (ja) |
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| JP2009047965A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | 画像処理装置、画像処理方法、表示装置およびプログラム |
| JP2013168943A (ja) * | 2005-06-20 | 2013-08-29 | Microsoft Corp | 生ディジタル画像および前処理済ディジタル画像の処理 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP4067594B2 (ja) | 1996-01-26 | 2008-03-26 | テキサス インスツルメンツ インコーポレイテツド | 信号変換回路および入力ワードのデジタル出力ワードへの変換方法 |
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