JPH0851638A - 空間光変調器を用いた投射表示装置のためのカラー位相制御 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空間光変調器を用いた投射表示装置におい
て、データとカラー・ホイールとの間の同期が廉価に得
られる、カラー位相制御装置を提供する。 【構成】 空間光変調器（ＳＬＭ）と、白色光源と、画
像をカラーにするためのカラー・ホイールとを有する。
フレーム・メモリはＳＬＭにデータを供給し、そして、
もし入ってくるビデオ信号の位相が変わるならば、カラ
ー・ホイール位置と、ＳＬＭが利用できるデータと、の
間の必要な位相関係を保持することができるように、フ
レーム・メモリが管理を行う。また、電動機制御装置
は、カラー・ホイール電動機に対する駆動信号を発生す
るために、水平同期信号を利用する。電動機制御装置
は、位相変化が起こる間の過渡的時間を限定し、およ
び、駆動信号の位相を調整する手段を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関す
る。さらに詳細にいえば、本発明は、空間光変調器と、
白色光源と、カラー・ホイールとを用いた投射表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】投射表示装置の応用の
分野において、空間光変調器（ＳＬＭ）がますます用い
られてきている。ＤＭＤは、マイクロ機械的ミラー素子
のアレイを有するＳＬＭの１つの形式であり、これらの
マイクロ機械的ミラー素子のおのおのは、電子データに
より、個別にアドレスで呼び出すことができる。そのア
ドレス指定信号の状態に応じて、これらのミラー素子の
おのおのはその向きを変え、画像面に、光を反射する、
または、反射しない、のいずれかであるように動作す
る。

【０００３】ＳＬＭに基づく表示装置への応用の場合、
入ってくるビデオ信号は、ＳＬＭにより利用可能である
ように、２進データに変換されなければならない。アナ
ログ形式からディジタル形式に変換される結果、データ
はまず、画素毎に、そして、行毎に、そして、フレーム
毎に、配列される。もしデータがインタレースされてい
るならば、データはまた、フィールドからフレームへ走
査変換することが必要である。例えば、ＤＭＤは、ミラ
ー素子当たり一度に１ビットを表示する。換言すれば、
１つの任意の時刻にＤＭＤにより反射された画像は、同
じ２進加重を有する１組のビットを表す。したがって、
ＳＬＭに送られる前に、データは「ビット面」にリフォ
マットされなければならない。ｎビット分解能を有する
画素の場合、画像フレーム当たりｎ個のビット面が存在
する。

【０００４】名称「ＤＭＤ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ａｎｄ Ｔｉｍｉｎｇ ｆｏｒＵｓｅ ｉｎ ａ Ｐ
ｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許シリアル番号第０７
／６７８，７６１号は、ＤＭＤに基づく１つの形式の投
射表示装置を開示している。この米国特許はまた、ビデ
オ・データをこのような装置に用いるためのフォマット
の方法と、変動する強度を得るためにビット面を変調す
る方法と、を開示している。

【０００５】カラー画像は、異なるカラーを表すビット
面から作成される。１つの例として、ビデオ・データ
は、画素当たり、２４ビットのデータを有することがで
きる。カラーは赤と、緑と、青であると仮定して、これ
らの２４ビットの中、８ビットは赤に対するデータであ
り、そして、８ビットは緑に対するデータであり、そし
て、８ビットは青に対するデータである。１つの完全な
フレームは、２４ビット面画像で構成されるであろう。

【０００６】カラー画像を得るための１つの技術は、白
色光源と、ＳＬＭの正面にカラー・フィルタとを用いる
技術である。このような方式で設計された１つの場合と
して、白色光がＳＬＭを照射し、そして、ＳＬＭと画像
面との間にカラー・フィルタが配置される。したがっ
て、ＳＬＭから反射された画像は、そのカラーでフィル
タ作用を受ける。このような方式の設計のまた別の場合
は、カラー・フィルタは、白色光源とＳＬＭとの間に配
置される。

【０００７】カラー・フィルタ方式の１つの通常の方法
は、赤部分と青部分と緑部分とを有する、電動機で駆動
される「カラー・ホイール」を用いて、光に対し一時的
フィルタ作用を行う方法である。最終の画像のカラー
は、それぞれのカラーに対するビット面データに応じて
変わる。名称「Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｎｈａｎｃ
ｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ
Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ」の米国特許シリアル番号第０
７／８０９，８１６号は、ＤＭＤに基づく投射表示装置
に対しカラー・ホイールを利用することを開示してい
る。

【０００８】カラー・ホイールを使用する場合には、カ
ラー・ホイールの回転速度および位相と、および、ＳＬ
Ｍから反射される画像データのタイミングとは、同期さ
れなければならない。換言すれば、データが、正しい時
刻に正しいカラー・フィルタを通って送られるように、
カラー・ホイールが回転しなければならない。

【０００９】カラー・ホイールを正しく同期させる際に
生ずる困難の１つは、１つのビデオ信号から他のビデオ
信号に変更される時、通常、カラーの位相が変化するこ
とである。この時、たとえ新しいデータが古いデータと
周波数が同じであっても、位相は変わるであろう。例え
ば、テレビジョン装置の場合、テレビジョンを見ている
人がチヤンネルを切り替える時、古いチヤンネルの処理
された赤データが利用可能である時刻に、新しいチヤン
ネルの処理された青データがＳＬＭに対して利用可能に
なるということが起こることがある。その結果、もしデ
ータとカラー・ホイールとが同期していないならば、カ
ラー・ホイールの赤部分がＳＬＭの正面にある時に、青
データがＳＬＭに供給されるであろう。

【００１０】データとカラー・ホイールとを再同期させ
るための従来の１つの技術は、高トルク電動機でカラー
・ホイールを駆動することである。この高トルク電動機
は、カラー・ホイールを急速に加速または減速すること
ができ、それにより、その位相を調整する。けれども、
これらの高トルク電動機は高価である。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明の第１の特徴
は、処理されたビデオ・データから画像を表示するため
に、異なるカラーのフィルタを有しかつ電動機で駆動さ
れるカラー・ホイールと、ＳＬＭと、を使用した、表示
装置のためのメモリである。このメモリは、ＳＬＭにす
ぐに供給できる方式で、処理されたデータを記憶する。
このメモリは、選定された部分からのデータを与えられ
た時刻にメモリから読み出すことができるように、ＤＭ
Ｄにより表示されるべきそれぞれのカラーを表すデータ
を記憶し、かつ、別々にアドレスで呼び出すことが可能
な、部分を有する。ポインタ制御装置は、読み出しポイ
ンタを発生する。この読み出しポインタは、データが読
み出されるべきメモリ内のアドレスを表す。ポインタ制
御装置は、最も新しく読み出されるべきメモリ部分と、
読み出しのタイミングとを決定する。この読み出しのタ
イミングは、ＳＬＭの中のビデオ・データに対する前記
カラー・ホイールの位相を指示するカラー・ホイール電
動機からのフィードバック信号に応じて、決定される。

【００１２】このメモリの１つの技術上の利点は、カラ
ー・ホイールと表示装置が同期していることである。カ
ラー・ホイールと、ＳＬＭが利用できるデータと、の間
の位相差は、読み出しポインタを制御することにより、
解決することができる。カラー・ホイール電動機は、カ
ラー・ホイールを、単位時間当たり一定の速さの回転数
で駆動することだけが要求される。位相差を解消するた
めに、電動機の回転数を速める、または、遅くする、必
要はない。したがって、非常に廉価な電動機を使用する
ことができる。また、同期を達成するための過渡的時間
は、最小限で済む。テレビジョンへの応用の場合、チヤ
ンネル変更の後、ＳＬＭが利用できるデータは、カラー
・ホイールの位置に対し高速で再び同期される。テレビ
ジョンの場合、他への応用の場合にもそうであるが、高
速再同期により、画像の中の好ましくない擬像が少なく
なる。

【００１３】本発明のまた別の特徴は、ビデオ信号から
サンプリングされ処理されたデータからカラー画像のフ
レームを表示するために、電動機で駆動されるカラー・
ホイールを使用した、表示装置のためのカラー・ホイー
ル電動機制御装置である。位相がロックされた発振器
が、ビデオ信号の水平同期信号を受取り、そして、前記
水平同期信号の予め定められた乗数倍に等しい周波数を
有するパルス信号を発生する。第１のｎ分割カウンタ
が、位相がロックされた発振器から、このパルス信号を
受取り、そして、交代する信号の周波数を各フレームの
中のラインの数で除算し、それにより、フレーム・パル
ス信号を発生する。このフレーム・パルス信号は、フレ
ームの長さの予め定められた乗数倍に等しい。第２のｎ
分割カウンタが、このフレーム・パルス信号を受取り、
そして、この信号を予め定められた除数で除算し、それ
により、フレームの長さに等しい周期を有する方形波を
発生する。この信号を用いて、同期交流カラー・ホイー
ル電動機を駆動することができる。

【００１４】同期カラー・ホイール電動機を駆動するの
に水平同期信号を用いることにより、例えば、テレビジ
ョンに応用された場合のチヤンネルを変える時のような
位相変化が起きた時、その駆動信号が中断する時間間隔
が限定される。これは、水平同期パルスの間での中断が
垂直同期パルスの間での中断よりも非常に小さいからで
あり、そして、位相がロックされた発振器／分割器は、
水平再同期の間、電動機駆動波形を保持するからであ
る。また、カラー・ホイールの位相を増分的に調整する
ことが可能であり、それにより、メモリ・スペースを最
大限に利用する、種々のメモリ管理技術が可能になる。

【００１５】

【実施例】名称「ＤＭＤ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ｓｎｄ Ｔｉｍｉｎｇ ｆｏｒＵｓｅ ｉｎ ａ Ｐｕ
ｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｄｉｓｐｌ
ａｙ Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許シリアル番号第０７／
６７８，７６１号は、ＤＭＤに基づく１つの形式の投射
表示装置を開示している。しかし、この投射表示装置に
は本発明の特徴は取り入れられていない。この特許の内
容は、本発明の中に取り込まれている。この特許はま
た、ビデオ・データをこのような装置と共に用いるため
のフォーマットの方法と、グレイ・スケールの画像を得
るためにビット面を変調する方法と、を開示している。
逐次のカラー画像を得るために、ＤＭＤに基づく投影表
示装置をカラー・ホイールと共に用いる通常の方法は、
名称「Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃ
ｏｌｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｐｒｏ
ｊｅｃｔｉｏｎ」の米国特許シリアル番号第０７／８０
９，８１６号に開示されている。この特許の内容は、本
発明の中に取り込まれている。

【００１６】図１は、ＳＬＭに基づく投射表示装置１０
のブロック線図である。投射表示装置１０は、ビデオ信
号からサンプリングされた画素データにより、カラー画
像を得ることができる。このビデオ信号は、それから画
素データをサンプリングすることができる、任意の信号
であることができる。例えば、このビデオ信号はテレビ
ジョン放送信号であることができる。このビデオ信号は
サンプリングすることができ、そして、それをＲＧＢデ
ータに変換することができる。ビデオ信号はまた、コン
ピュータのような信号源からのＲＧＢ信号であることが
できる、または、ディジタル信号であることができる。
少なくとも、種々の種類のビデオ信号の共通の特徴は、
垂直同期信号および水平同期信号と、それからディジタ
ル・カラー・データをサンプリングすることができる成
分と、を有することである。以下での説明のために、ア
ナログ信号を仮定することにする。

【００１７】装置１０の１つの全体像として、信号イン
タフェース装置１１は、ビデオ信号を受取り、そして、
アナログ信号を発生し、そして、同期信号を信号処理装
置１２に送る。インタフェース装置１１からのビデオ信
号は、インタレース信号または非インタレース信号のい
ずれかであることができ、および、ＲＧＢデータまたは
ルミネナンス／クロミナンス・データのいずれかを表す
ことができる。

【００１８】信号処理装置１２は、アナログ・ビデオ信
号をディジタル・ビデオ信号に変換する。また、ピクチ
ャ・イン・ピクチャ、および、オン・スクリーン表示、
のような特性を付加することができる。通常、信号処理
装置１２は、表示のためにデータの条件を整え、そし
て、装置１０に対し中心タイミングを供給する。もしデ
ータがインタレースされるならば、信号処理装置１２に
よりまた、フィールドからフレームへの走査変換が得ら
れる。

【００１９】表示用電子装置１３は、データ・フォーマ
ッタ１３ａの中のディジタル・ビデオ・データをリフォ
ーマットする。データ・フォーマッタ１３ａは、逐次の
カラー画像の実行のために、データのビット面をフォー
マットする。適切であるデータ・フォーマッタ１３ａの
細部は、名称「Ｄａｔａ Ｆｏｒｍａｔｔｅｒ Ｗｉｔ
ｈ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ
ａｎｄ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ」の
米国特許シリアル番号第０７／７５５，９８１号に開示
されている。この特許の内容は、本発明の中に取り込ま
れている。フレーム・メモリ１３ｂは、画像データのフ
レームを記憶し、そして、それをＳＬＭ１３ｃに送る。
フレーム・メモリ１３ｂは、本発明に従って管理を行
う。ＳＬＭ１３ｃは、任意の形式のＳＬＭであることが
できる。本明細書ではＤＭＤの形式のＳＬＭで説明され
ているが、装置の中を他の任意の形式のＳＬＭで置き換
えることができ、そして、このような装置を本発明の方
法で利用することができる。適切であるＤＭＤ１３ｃの
細部は、ホーンベック名の名称「Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉ
ｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ」の米国特許第４，９５
６，６１９号に開示されている。この特許の内容は、本
発明の中に取り込まれている。

【００２０】表示用光学装置１４は、ＳＬＭ１３ｃから
画像を受取り、そして、表示スクリーン１７のような画
像面に表示画像を送る。カラー・ホイール１４ａは、ビ
ット面のおのおのが対応するカラー・フィルタを通して
送られるように、回転する。本明細書の説明に合わせ
て、カラー・ホイール１４ａは、赤データと、緑データ
と、青データとに対応するが、しかし、他のカラーを用
いることもできる。

【００２１】制御装置１５は、種々の装置の制御機能を
行う。制御装置１５は、図２〜図４に関連して下記で説
明されるように、ＳＬＭ１３ｃが利用し得るデータのタ
イミングをカラー・ホイール１４ａの位置と同期させる
ための、ポインタ制御装置１５ａを有する。制御装置１
５はまた、図６〜図７に関連して下記で説明されるよう
に、電動機１６ａに駆動信号ＤＳを供給するための電動
機制御装置１５ｂを有する。ポインタ制御装置１５ａと
電動機制御装置１５ｂの設計および動作は、独立である
ことができる。投射表示装置１０は、これらのいずれか
で、または、両方で、実施することができる。

【００２２】機械装置１６により、種々の機械装置機能
が得られる。機械装置１６は、カラー・ホイール１４ａ
を駆動するための電動機１６ａを有する。

【００２３】図２は、ポインタ制御装置１５ａの図面で
ある。図２はまた、フレーム・メモリ１３ｂと、ＳＬＭ
１３ｃと、カラー・ホイール１４ａと、カラー・ホイー
ル電動機１６ａと、ポインタ制御装置１５ａとの関係を
示す。

【００２４】図２の設計の基本的な考えは、カラー位相
の変化は、カラー・ホイール１４ａの位相を変えること
による代わりに、データがメモリ１３ｂからどのように
読み出されるかを制御することにより、再び同期される
ことである。前記の従来の技術の項で説明したように、
これらの位相変化は、テレビジョン・チヤンネルを変え
る結果起こるような、種々の理由で起こる。

【００２５】フレーム・メモリ１３ｂは、それぞれのカ
ラーに対して１個ずつの３個の部分を有する。２４ビッ
ト画素データの例を取り上げた本明細書の説明の都合
上、「表示レデイ」フォーマットにおいて、フレーム・
メモリ１３ｂは、画像フレームのおのおのに対し、２４
個のビット面を供給する。ここで、カラーのおのおのに
対し、８個のビット面を有する。換言すれば、フレーム
・メモリ１３ｂから読み出されたデータは、すべてのカ
ラー変換と、走査変換と、他の処理が行われるように、
フォーマットされる。出力では、ＳＬＭ１３ｃによる表
示に対し、ビット面のおのおのがレデイである。この実
施例では、すべて１／６０秒である１つのフレームの期
間中、これらの２４個のビット面がＳＬＭ１３ｃにより
表示され、そして、１個の「画像フレーム」が構成され
る。フレーム・メモリ１３ｂの構成に応じて、ＤＭＤ表
示レデイ・ビット面へのフォーマッテングは、入力の前
に、または、入力で、または、出力で、のいずれかで生
ずることができる。データのビット面へのフォーマッテ
ング、および、ＳＬＭ表示のためのデータのフレーム・
メモリへの書き込みおよび読み出しは、前記米国特許お
よび出願中米国特許に開示されている。

【００２６】同じ２進加重を有する各ビットのビット面
データに割り当てられたフレーム・メモリ１３ｂの部分
は、メモリ１３ｂの「面」と呼ばれる。メモリ１３ｂ
は、通常、先入れ先出しバッファとして動作する。すな
わち、ビット面が書き込まれたのと同じ順序で、それら
のメモリ面からＳＬＭ１３ｃに読み出される。図３に関
連して下記で説明されるように、メモリ面のおのおの
は、実際には、書き込みバッファおよび読み出しバッフ
ァである。これらは、他方が書き込まれている間、一方
を読み出すことができるように、「トグル」状態にあ
る。この技術はまた、バッファを「ピンポン」状態にす
ると言われる。

【００２７】書き込みポインタＷＰは、ソース・ビデオ
信号と同じ速度で、データをフレーム・メモリ１３ｂの
中に書き込むのに用いられる。メモリ１３ｂの３個の部
分のすべてが、典型的には、この書き込みポインタによ
り制御される。その際、カラーのおのおのに対し１個ず
つの３個のメモリ面が、ビット面のデータを同時に受け
取る。入ってくるビデオ・データが投射装置により受け
取られるのと同じ平均の速さで、フレームがメモリに書
き込まれるように、書き込みポインタを制御するのに垂
直同期信号を用いることができる。

【００２８】読み出しポインタＲＰを用いて、データが
書き込まれるのと同じ平均の速さで、フレーム・メモリ
１３ｂからＳＬＭ１３ｃにデータを読み出すことができ
る。下記で説明されるように、読み出しがカラー・ホイ
ール１４ａの位相と同期するように、この読み出しポイ
ンタが制御される。

【００２９】ＳＬＭ１３ｃは、一度に１ビット面ずつ、
データをフレーム・メモリ１３ｂから受け取る。ＳＬＭ
１３ｃから画像面１７に向けて反射された光に対しカラ
ー・ホイール１４ａがフィルタ作用を行うような固定さ
れた位置に、ＳＬＭ１３ｃが配置される。ＳＬＭ１３ｃ
は光源（図示されていない）からの白色光を反射し、そ
のミラー素子の位置に応じて像が形成される。反射され
た光はカラー・ホイール１４ａでフィルタ作用を受け、
そして、カラー・フィルタ作用を受けた像が画像面１７
に投射される。カラー・ホイール１４ｂが回転する時、
画像面１７はＳＬＭ１３ｃの正面に現在存在する色で照
射される。背景に示されているように、カラー・ホイー
ル１４ａはまた、白色光源とＳＬＭ１３ｃとの間に配置
することができ、そして、前記で説明した本発明をまた
応用することができる。

【００３０】図２〜図４を実施するために、カラー・ホ
イール電動機１６ａは、カラー・ホイール１４ｂを一定
の速さで駆動する任意の種類の電動機であることができ
る。説明の都合上、この回転速度は毎秒６０フレームと
いう画像フレーム速度と一致していると仮定される、す
なわち、毎秒６０回転であると仮定される。

【００３１】再び図１において、カラー・ホイール１４
ａは、異なるカラーの間のそれぞれの境界のところに、
カラー境界Ｂを有する。図２に示されているように、カ
ラー・ホイール１４ａの近くに検出器２１が配置され、
それにより、カラー・ホイール１４ａが回転する時、こ
れらの境界の中の１つの境界の上のマーカ２３を、検出
器２１が検出する。検出器２１は、カラー・ホイール１
４ａの１回転毎に信号を発生し、そして、この信号はタ
イミング発生器１５ａに送られる。このことにより、境
界のおのおのが固定された基準点をいつ通過したかを、
タイミング発生器１５ａが決定することができる。

【００３２】ＳＬＭ１３ｃに送られたデータとカラー・
ホイール１４ａの位置の間の関係は、「カラー位相」関
係と呼ばれる。カラー・ホイール１４ａの１つのカラー
部分がＳＬＭ１３ｃの正面を通過する時、そのカラーに
対するすべてのビット面がＳＬＭ１３ｃにより表示され
るならば、データとカラー・ホイール１４ａは「同位
相」にある。

【００３３】「フレーム周期」が垂直同期パルスの間の
時間間隔を表すとすると、カラー・ホイール１４ａは１
フレーム周期に１回転する。２４ビット画素データの場
合、２４ビット面のすべてがＳＬＭ１３ｃにより表示さ
れる間に、カラー・ホイール１４ａが１回転する。

【００３４】タイミング発生器１５ａは電動機駆動信号
ＤＳを発生し、そして、この信号が駆動電動機１６ａに
送られ、それにより、カラー・ホイール１４ｂが毎秒当
たりの回転数で表される一定の速度で駆動される。タイ
ミング発生器１５ａはまた、フレーム・メモリ１３ｂに
流入および流出するデータを制御するために、書き込み
ポインタＷＰおよび読み出しポインタＲＰを発生する。

【００３５】図３は、位相変化が起こる前および後で
の、垂直同期信号Ｖと、カラー・ホイール１４ａの位置
と、ＳＬＭ１３ｃにより遅延されたデータとの間の、位
相関係を示す。例示の目的で、テレビジョン信号のチヤ
ンネルを変えることにより引き起こされる垂直同期信号
の不連続により、位相の変化が生じたとして示されてい
る。

【００３６】チヤンネル変更の前、垂直同期信号と、カ
ラー・ホイール１４ａと、データとはすべて、カラー・
ホイール１４ａの青・赤境界に対応する垂直同期信号と
共に、および、赤データの始まりと共に、同位相にあ
る。

【００３７】チヤンネルが変更された後、垂直同期信号
とカラー・ホイール回転の開始とが必ずしも整合してい
ないという意味において、垂直同期信号とカラー・ホイ
ール１４ａとはもはや同位相にはない。もし新しいチヤ
ンネルの第１フレームに対するデータが、垂直同期信号
の開始時に、ＳＬＭ１３ｃに読み出されたならば、デー
タとカラー・ホイール１４ａは整合しないであろう。換
言すれば、データとカラー・ホイール１４ａは位相がず
れているであろう。けれども、図示されているように、
ＤＭＤにより表示されたデータとカラー・ホイールとの
間の同位相関係は、保持される。

【００３８】図４は、ＳＬＭ１３ｃにより表示されたデ
ータとカラー・ホイール１４ａとの間の同位相関係を保
持するために、フレーム・メモリ１３ｂがどのように管
理されるかを示す。メモリ１３ｂのＲ部分、または、Ｇ
部分、または、Ｂ部分のおのおのに対する１個のメモリ
面４１が示されているが、Ｒ部分、または、Ｇ部分、ま
たは、Ｂ部分のおのおのは、そのカラーに対するビット
数と同数の面を有していることを断っておく。前記で説
明した２４ビット画素の例では、Ｒ部分、または、Ｇ部
分、または、Ｂ部分のおのおのは、８個のメモリ面４１
を有する。

【００３９】フレーム・メモリ１３ｂの１つの特徴は、
そのＲ部分、または、Ｇ部分、または、Ｂ部分のいずれ
もを、ＳＬＭ１３ｃにビット面を読み出すことを開始す
るために、独立に呼び出すことができることである。例
えば、カラー・ホイール１４ａの赤境界が適切な点に到
達した時、ポインタ制御装置１５ａは、メモリ１３ｂの
赤部分から赤ビット面を読み出すために、読み出しポイ
ンタＲＰを進めることができる。次に、緑部分および青
部分に対して読み出しが繰り返される。青部分から青ビ
ット面が読み出された後、読み出しポインタが赤部分に
戻る。

【００４０】メモリ面４１のおのおのは、読み出しバッ
ファおよび書き込みバッファに対して割り当てられたス
ペースを有する。書き込みバッファはビット面データで
書き込まれ、一方、前のビット面は読み出しバッファか
ら読み出される。読み出しバッファが読み出された後、
書き込みポインタと読み出しポインタが「トグル」さ
れ、それにより、書き込みバッファが読み出しバッファ
になり、および逆に、読み出しバッファが書き込みバッ
ファになる。また、メモリ面４１のおのおのは、書き込
みオーバフロー・スペース４５を有する。

【００４１】図４で、メモリ面４１のおのおのに対し、
陰の付された面積領域は現在の読み出しバッファであ
り、そして、陰の付されていない面積領域は現在の書き
込みバッファである。読み出しバッファは、全ビット面
ｎを含む。読み出しポインタにより示されているよう
に、青ビット面が読み出されようとしている。書き込み
バッファは、ビット面ｎ＋１で書き込まれる。現在の書
き込みバッファに対し、オーバフロー領域４５が利用可
能である。バッファがトグルされた後、新しい現在の書
き込みバッファに対し、書き込みオーバフロー領域４５
が利用可能である。

【００４２】センサ２１が、基準境界とＳＬＭ１３ｃか
らの画像の位置との間に既知の時間関係が存在するよう
に、ＳＬＭ１３ｃに対して配置される。単純な実施例で
は、センサ２１は、境界がＳＬＭ１３ｃの正面を通過す
る時、基準境界を検出するように配置することができ
る。

【００４３】動作の際、センサ２１は基準境界を検出
し、そして、ポインタ制御装置１５ａにフィードバック
信号を送る。この情報から、制御装置１５ａは、次の境
界がいつ到着するかを決定する。または、カラー・ホイ
ール１４ａの境界のおのおのが検出され、それらがセン
サ２１を通過する時、独自の信号を供給する。とにか
く、ポインタ制御装置１５ａは、適切な時刻に、メモリ
１３ａの適切な部分に対し、読み出しポインタを発生す
る。

【００４４】図４では、図３の位相変化が起こった後、
その次の境界、すなわち、緑・青境界、がセンサ２１に
より検出されてこの境界がＳＬＭ１３ｃの正面にある位
置にまで、カラー・ホイール１４ａが移動する。それに
応じて、センサ２１は制御装置１５ａに信号を送る。そ
れにより、制御装置１５ａは、読み出しポインタを、メ
モリ１３ｂの青部分の面４１に移動し、したがって、青
データがＳＬＭ１３ｃにより利用可能になり、一方、カ
ラー・ホイール１４ａの青部分がＳＬＭ１３ｃの正面に
あるであろう。同時に、データの読み出しが、新しいチ
ヤンネル・データの１フレームを書き込むのに要する時
間と、カラー・ホイール１４ａが緑・青境界に進むのに
要する時間とを加えた時間だけ、遅延される。

【００４５】メモリ面４１のおのおのに対し、書き込み
オーバフロー部分４５の容量は、少なくとも、１／３ビ
ット面である。したがって、データを書き込むのに割り
当てられたメモリ面４１のおのおのの部分は、少なくと
も、１／３ビット面の容量を有する。このことは、境界
が画像表示装置をちょうど通過した時の、「最悪の場
合」の状況であり、そして、新しい境界が到達する前に
１／３フレーム周期が終了する。この状況では、読み出
しが再開する前に、書き込みが１／３フレーム周期の間
持続するであろう。

【００４６】図５は、処理装置１２をさらに詳細に示し
た図面である。処理作業は２個の機能装置１２ａおよび
１２ｃに分割される。フィールド・バッファ１２ｂは、
それらの間のデータ路である。フィールド・バッファ１
２ｂを用いて、カラー・ホイールが同期していない時間
間隔の間、画像を得ることができる。フィールド・バッ
ファ１２ｂはまた、「フィールド拡がり」機能を実行す
る。カラー・ホイールの同期を得るために、前記で説明
したフレーム・メモリ１３ｂを管理する別の方法とし
て、フィールド・バッファ１２ｂを同様の方式で管理す
ることができる。ビデオ信号がインタレースされている
時、この別の方法が特に有用である。それは、フィール
ド・バッファ１２ｂは、典型的には、フレーム・バッフ
ァ１３ｂよりも小型であり、かつ、廉価であるからであ
り、および、小さなコストでその寸法を大きくすること
ができるからである。

【００４７】再び図３において、垂直同期信号が中断す
る時間間隔に整合して、カラー・ホイール１４ａの位置
の小さな不連続が仮定される。実際には、カラー・ホイ
ール１４ａに対する電動機１５ａを駆動するための１つ
の手段が、垂直同期信号を利用することである。したが
って、位相変化が起こるのは、電動機１５ａがその駆動
信号を損失する過渡的時間間隔中であり、この時間間隔
の後、電動機１５ａは垂直同期信号に再び同期しなけれ
ばならない。この時間の間、表示された画像は歪むこと
があり、または、他の手段を用いて表示装置をブランク
にすることができる。

【００４８】図６は、電動機制御装置１５ｂの図面であ
る。電動機制御装置１５ｂは、水平同期信号から、駆動
信号を引き出す。下記で説明されるように、このこと
は、カラー・ホイールの位相を増分的に調整することを
可能にすると共に、位相変化の起こっている期間中、カ
ラー・ホイール１４ａの位置に及ぼす過渡的効果を小さ
くする。

【００４９】電動機制御装置１５ｂは、ＳＬＭに基づく
投射装置１０に用いるとして説明されたが、電動機制御
装置１５ｂは、水平同期信号を受取りおよびカラー・ホ
イールを利用する他の任意の形式のビデオ表示装置と共
に用いることもできる。例えば、電動機制御装置１５ｂ
はラスタ走査表示装置に用いることができる。

【００５０】電動機制御装置１５ｂは発振器５１を有す
る。発振器５１は、水平同期信号を受取る。ここで説明
される実施例では、水平同期信号は、フレーム当たり５
２５ラインを表す。下記で説明されるように、発振器５
１は、予め定められた周波数乗数により、信号を乗算
し、したがって、ｎ分割カウンタ５５は方形波を発生す
るであろう。この実施例では、発振器５１は水平同期信
号の周波数の４倍で動作し、第１パルス信号を発生す
る。発振器５１は、典型的には、パルス出力を供給する
ための電圧制御発振器である。

【００５１】ｎ分割カウンタ５５は、発振器５１からパ
ルス信号を受け取り、そして、この信号をフレーム当た
りのライン数で除算する。したがって、この説明の実施
例では、ｎ＝５２５である。その結果は、発振器５１の
周波数乗数と垂直同期信号との積に等しい周波数を有す
る、「フレーム・パルス」信号である。

【００５２】第２のｎ分割カウンタ６５は、発振器５１
の乗数の半分である一定の予め定められた周波数除算器
により、この信号を除算する。この実施例では、乗数は
４であり、そして、カウンタ６５のｎ値は２である。そ
の結果得られる方形波は対称形であり、そして、毎秒６
０サイクルの周波数を有する。この周波数は、垂直同期
信号の毎秒６０フレームの周波数と整合する。この方形
波が増幅され、または、そうでない場合には調整が行わ
れて、単相交流電動機１６ａを駆動することができる。

【００５３】図６には示されていないけれども、制御装
置５０をまた用いて、直角位相電動機のための１対の駆
動信号が得られる。この場合には、発振５１は水平同期
信号の周波数の８倍の周波数を有する。カウンタ６５
は、２個の出力信号に対する４分割ジョンソン・カウン
タであることができる。これらの２個の出力信号は、毎
秒６０サイクルの周波数を有するが、相互には半サイク
ルの位相差を有する。

【００５４】図７は、図３と同じチヤンネル変更を示し
た図面であるが、過渡的時間間隔を避けるカラー・ホイ
ール位置を有する。図６はまた駆動信号ＤＳを示してい
る。駆動信号ＤＳは、電動機制御装置１５ｂにより発生
される。電動機１６ａを駆動するために水平同期信号を
用いる結果として、位相変更が起こる時、駆動信号は大
きな不連続を伴わないで発生を持続する。過渡的時間
は、信号のフレーム時間間隔よりはむしろライン時間間
隔に限定される。換言すれば、最大の中断は２個の水平
同期パルスの間の時間間隔であり、これは５２５ライン
・フレームの場合、６４ミリ秒の程度である。

【００５５】電動機制御装置１５ｂのまた別の利点は、
カラー・ホイール１４ａを垂直同期信号に再び同期させ
る性能である。再び図３において、位相変更が起こった
後、通常、カラー・ホイール１４ａは垂直同期信号とは
同じ位相にはない。書き込みポインタが垂直同期信号に
より駆動される装置では、このことは、読み出しポイン
タが現在表示されているフレームの終端部にあり、一
方、書き込みポインタが次のフレームの開始部にある、
という状況を生ずることができる。このことにより、メ
モリ・スペースを最大限に利用することができる。けれ
ども、もしカラー・ホイール１４ａの位相が垂直同期信
号の位相に増分的に整合できるならば、読み出しポイン
タと書き込みポインタを相互に近付けることができる。
このことは、必要な位相関係が到達されるまで、カウン
タ５５のｎ値を増分的に増加するまたは減少するよう
な、駆動波形周期に対する小さな変更で達成される。メ
モリを最大限に利用するために、メモリ１３ｂが任意の
与えられた時刻に半分満ちているように、読み出しポイ
ンタが配置される状況を保持することができる。

【００５６】他の実施例 本発明が特定の実施例を参照して説明されたけれども、
前記説明は、本発明の範囲がこれらの実施例に限定され
ることを意味するものではない。説明された実施例を種
々に変更した実施例、および、また別の実施例の可能で
あることは、当業者にはすぐに理解されるであろう。し
たがって、本発明の範囲には、このような変更実施例は
すべて包含されるものと理解しなければならない。

【００５７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 選定された部分からのデータを与えられた瞬間
に読み出すことができるように、空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）により表示されるべきカラーのおのおのを表すデー
タを記憶するために別々にアドレスで呼び出すことが可
能な部分を有するメモリと、データが読み出されるべき
フレーム・メモリの中のアドレスを表す読み出しポイン
タを発生するため、および、前記ＳＬＭに対しカラー・
ホイールの現在位置を指示するカラー・ホイール電動機
からのフィードバック信号に応答して前記アドレスおよ
び読み出しのタイミングを決定するための、ポインタ制
御装置と、を有する、前記ＳＬＭが利用できるデータと
前記ＳＬＭに対する前記カラー・ホイールの位置との間
にカラー位相関係が存在するように、前記ＳＬＭと電動
機で駆動される前記カラー・ホイールとを用いたビデオ
表示装置のためのメモリ。

【００５８】（２） 第１項記載のメモリにおいて、前
記ビデオ信号の位相変化の期間中データを記憶するため
の書き込みオーバフロー・メモリをさらに有する、前記
メモリ。 （３） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリがデ
ータのビット面を記憶するための１組のメモリ面を有す
るフレーム・メモリである、前記メモリ。 （４） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリの各
部分が交代する書き込みバッファおよび読み出しバッフ
ァである、前記メモリ。 （５） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリにデ
ータが書き込まれるべきアドレスを表す書き込みポイン
タを発生するための装置を前記ポインタ制御装置が有す
る、前記メモリ。

【００５９】（６） メモリの中にデータを記憶する段
階と、空間光変調器（ＳＬＭ）に対するカラー・ホイー
ルのカラー境界の位置を検出する段階と、前記カラー・
ホイールの前記カラーが前記ＳＬＭの正面にある時刻
に、前記カラー・ホイールの前記境界に続くカラーを表
すデータが前記メモリから読み出されるように、読み出
しポインタを発生する段階と、を有する、前記ＳＬＭに
対し利用可能なデータと前記ＳＬＭに対する前記カラー
・ホイールの位置との間にカラー位相関係が存在するよ
うに、前記ＳＬＭと電動機で駆動された前記カラー・ホ
イールとを用いたビデオ表示装置のフレーム・メモリを
管理する方法。

【００６０】（７） 第６項記載の方法において、前記
他の段階のおのおのの間前記カラー・ホイールを一定の
速度で回転する段階をさらに有する、前記方法。 （８） 第６項記載の方法において、前記カラー・ホイ
ールの既知の境界が既知の位置にあるまで前記メモリか
ら前記ＳＬＭへのデータの読み出しを遅延する段階をさ
らに有する、前記方法。 （９） 第８項記載の方法において、読み出しを遅延す
る前記段階の間データを前記メモリに書き込む段階をさ
らに有する、前記方法。 （１０） 第６項記載の方法において、前記カラー・ホ
イールに対する駆動信号を発生するためにビデオ信号の
水平同期信号を利用する段階をさらに有する、前記方
法。

【００６１】（１１） 水平同期信号を受取り、かつ、
前記水平同期信号の周波数乗数倍の周波数を有する第１
パルス信号を発生するための、発振器と、前記発振器か
ら前記第１パルス信号を受取り、かつ、フレーム・パル
ス信号を発生するように交代する前記信号を各フレーム
の中のラインの数に等しい値で除算するための、ｎ分割
カウンタと、前記フレーム・パルス信号を受取り、か
つ、垂直同期信号の周期に等しい周期を有する方形波信
号を発生するように前記フレーム・パルス信号を予め定
められた周波数除数で除算するための、第２のｎ分割カ
ウンタと、を有する、水平同期信号と垂直同期信号とを
有するビデオ信号からカラー画像のフレームを表示する
ために、電動機で駆動されたカラー・ホイールを利用す
る表示装置のためのカラー・ホイール電動機制御装置。

【００６２】（１２） 第１１項記載の電動機制御装置
において、前記発振器が前記水平同期信号の周波数の４
倍の周波数で前記第１パルス信号を発生し、かつ、前記
第２のｎ分割カウンタが前記フレーム・パルス信号を２
で除算する、前記電動機制御装置。 （１３） 第１１項記載の電動機制御装置において、前
記発振器が電圧制御発振器である、前記電動機制御装
置。 （１４） 第１１項記載の電動機制御装置において、単
相電動機を駆動するために前記方形波信号を２個の位相
の異なる信号に変換するための装置をさらに有する、前
記電動機制御装置。 （１５） 第１１項記載の電動機制御装置において、前
記第２のｎ分割カウンタが２個の方形波信号を得るため
のジョンソン・カウンタである、前記電動機制御装置。

【００６３】（１６） 第１１項記載の電動機制御装置
において、前記第１のｎ分割カウンタが１個以上の値の
ｎに変更することができる、前記電動機制御装置。 （１７） 水平同期信号の周波数乗数倍の周波数を有す
る第１パルス信号に前水平同期信号を変換する段階と、
フレーム・パルス信号を発生するために各フレームの中
のラインの数に等しい値で前記第１パルス信号を除算す
る段階と、垂直同期信号の周期に等しい周期を有する方
形波信号を発生するために予め定められた周波数除数に
より前記フレーム・パルス信号を除算する段階と、前記
方形波から得られた駆動信号でカラー・ホイールを駆動
する段階と、を有する、水平同期信号と垂直同期信号と
を有するビデオ信号からカラー画像のフレームを表示す
るために、電動機で駆動されたカラー・ホイールを利用
する表示装置のためのカラー・ホイール電動機のための
駆動信号を得る方法。

【００６４】（１８） 第１７項記載の方法において、
前記周波数乗数が４であり、かつ、前記周波数除数が２
である、前記方法。 （１９） 第１７項記載の方法において、前記方形波信
号を２個の位相の異なる方形波信号に分割する段階をさ
らに有する、前記方法。 （２０） 第１７項記載の方法において、前記方形波の
位相を変更するために前記第１のｎ分割カウンタの前記
除数値を変更する段階をさらに有する、前記方法。 （２１） 第２０項記載の方法において、前記方形波と
前記垂直同期信号との間の必要な位相関係を増分的に得
るために前記除数値を変更する前記段階を繰り返す段階
をさらに有する、前記方法。

【００６５】（２２） 空間光変調器（ＳＬＭ）に基づ
く投射表示装置１０は、ＳＬＭ１３ｃに供給されるビデ
オ・データをサンプリングし、および、処理する。ＳＬ
Ｍに基づく投射表示装置１０は、ＳＬＭにより発生され
た画像をカラーにするために、カラー・ホイール１４ａ
を利用する。フレーム・メモリ１３ｂはＳＬＭ１３ｃに
データを供給し、そして、もし入ってくるビデオ信号の
位相が変わるならば、カラー・ホイール位置と、ＳＬＭ
１３ｃが利用できるデータと、の間の必要な位相関係を
保持することができるように、管理を行う。また、電動
機制御装置１５ａは、水平同期信号を利用してカラー・
ホイール電動機１６ａに対する駆動信号を発生する。電
動機制御装置１５ａは、位相変化が起こる間の過渡的時
間を限定し、および、駆動信号の位相を調整する手段を
提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフレーム・メモリおよび電動機制
御装置の両方を有する、ＳＬＭに基づく投射表示装置の
基本ブロック線図。

【図２】図１のポインタ制御装置と、フレーム・メモリ
およびカラー・ホイールとの、その相互接続を示した
図。

【図３】位相変化が起こる前および後における、垂直同
期信号と、カラー・ホイールの位置と、ＳＬＭにより表
示されるデータと、の間の位相関係を示した図。

【図４】カラー・ホイールとＳＬＭにより表示されたデ
ータとの間の同位相関係を保持するために、ポインタ制
御装置がどのように用いられるかを示した図。

【図５】本発明により管理することができるフィールド
・バッファの図。

【図６】図１の電動機制御装置と、水平同期信号および
カラー・ホイール電動機とのその相互接続を示した図。

【図７】図６の電動機制御装置により発生される駆動信
号と、カラー・ホイールの位置とほぼ一定の位相関係
と、を示した図。

【符号の説明】

１０ 投射表示装置 １１ 信号インタフェース装置 １２ 信号処理装置 １３ 表示電子装置 １３ａ データ・フォーマッタ １３ｂ フレーム・メモリ １４ａ、１４ｂ カラー・ホイール １５ 制御装置 １５ａ ポインタ制御装置 １５ｂ 電動機制御装置 １６ａ 電動機 ６０ 発振器 ６１ カウンタ ６５ 制御装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 空間光変調器を用いた投射表示装置の
ためのカラー位相制御

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像表示装置に関す
る。さらに詳細にいえば、本発明は、空間光変調器と、
白色光源と、カラー・ホイールとを用いた投射表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】投射表示装置の応用の
分野において、空間光変調器（ＳＬＭ）がますます用い
られてきている。ＤＭＤは、マイクロ機械的ミラー素子
のアレイを有するＳＬＭの１つの形式であり、これらの
マイクロ機械的ミラー素子のおのおのは、電子データに
より、個別にアドレスで呼び出すことができる。そのア
ドレス指定信号の状態に応じて、これらのミラー素子の
おのおのはその向きを変え、画像面に、光を反射する、
または、反射しない、のいずれかであるように動作す
る。

【０００３】ＳＬＭに基づく表示装置への応用の場合、
入ってくるビデオ信号は、ＳＬＭにより利用可能である
ように、２進データに変換されなければならない。アナ
ログ形式からディジタル形式に変換される結果、データ
はまず、画素毎に、そして、行毎に、そして、フレーム
毎に、配列される。もしデータがインタレースされてい
るならば、データはまた、フィールドからフレームへ走
査変換することが必要である。例えば、ＤＭＤは、ミラ
ー素子当たり一度に１ビットを表示する。換言すれば、
１つの任意の時刻にＤＭＤにより反射された画像は、同
じ２進加重を有する１組のビットを表す。したがって、
ＳＬＭに送られる前に、データは「ビット面」にリフォ
マットされなければならない。ｎビット分解能を有する
画素の場合、画像フレーム当たりｎ個のビット面が存在
する。

【０００４】名称「ＤＭＤ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ａｎｄ Ｔｉｍｉｎｇ ｆｏｒＵｓｅ ｉｎ ａ Ｐ
ｕｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許シリアル番号第０７
／６７８，７６１号は、ＤＭＤに基づく１つの形式の投
射表示装置を開示している。この米国特許はまた、ビデ
オ・データをこのような装置に用いるためのフォマット
の方法と、変動する強度を得るためにビット面を変調す
る方法と、を開示している。

【０００５】カラー画像は、異なるカラーを表すビット
面から作成される。１つの例として、ビデオ・データ
は、画素当たり、２４ビットのデータを有することがで
きる。カラーは赤と、緑と、青であると仮定して、これ
らの２４ビットの中、８ビットは赤に対するデータであ
り、そして、８ビットは緑に対するデータであり、そし
て、８ビットは青に対するデータである。１つの完全な
フレームは、２４ビット面画像で構成されるであろう。

【０００６】カラー画像を得るための１つの技術は、白
色光源と、ＳＬＭの正面にカラー・フィルタとを用いる
技術である。このような方式で設計された１つの場合と
して、白色光がＳＬＭを照射し、そして、ＳＬＭと画像
面との間にカラー・フィルタが配置される。したがっ
て、ＳＬＭから反射された画像は、そのカラーでフィル
タ作用を受ける。このような方式の設計のまた別の場合
は、カラー・フィルタは、白色光源とＳＬＭとの間に配
置される。

【０００７】カラー・フィルタ方式の１つの通常の方法
は、赤部分と青部分と緑部分とを有する、電動機で駆動
される「カラー・ホイール」を用いて、光に対し一時的
フィルタ作用を行う方法である。最終の画像のカラー
は、それぞれのカラーに対するビット面データに応じて
変わる。名称「Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｎｈａｎｃ
ｅｄ Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ
Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ」の米国特許シリアル番号第０
７／８０９，８１６号は、ＤＭＤに基づく投射表示装置
に対しカラー・ホイールを利用することを開示してい
る。

【０００８】カラー・ホイールを使用する場合には、カ
ラー・ホイールの回転速度および位相と、および、ＳＬ
Ｍから反射される画像データのタイミングとは、同期さ
れなければならない。換言すれば、データが、正しい時
刻に正しいカラー・フィルタを通って送られるように、
カラー・ホイールが回転しなければならない。

【０００９】カラー・ホイールを正しく同期させる際に
生ずる困難の１つは、１つのビデオ信号から他のビデオ
信号に変更される時、通常、カラーの位相が変化するこ
とである。この時、たとえ新しいデータが古いデータと
周波数が同じであっても、位相は変わるであろう。例え
ば、テレビジョン装置の場合、テレビジョンを見ている
人がチヤンネルを切り替える時、古いチヤンネルの処理
された赤データが利用可能である時刻に、新しいチヤン
ネルの処理された青データがＳＬＭに対して利用可能に
なるということが起こることがある。その結果、もしデ
ータとカラー・ホイールとが同期していないならば、カ
ラー・ホイールの赤部分がＳＬＭの正面にある時に、青
データがＳＬＭに供給されるであろう。

【００１０】データとカラー・ホイールとを再同期させ
るための従来の１つの技術は、高トルク電動機でカラー
・ホイールを駆動することである。この高トルク電動機
は、カラー・ホイールを急速に加速または減速すること
ができ、それにより、その位相を調整する。けれども、
これらの高トルク電動機は高価である。

【００１１】

【問題点を解決するための手段】本発明の第１の特徴
は、処理されたビデオ・データから画像を表示するため
に、異なるカラーのフィルタを有しかつ電動機で駆動さ
れるカラー・ホイールと、ＳＬＭと、を使用した、表示
装置のためのメモリである。このメモリは、ＳＬＭにす
ぐに供給できる方式で、処理されたデータを記憶する。
このメモリは、選定された部分からのデータを与えられ
た時刻にメモリから読み出すことができるように、ＤＭ
Ｄにより表示されるべきそれぞれのカラーを表すデータ
を記憶し、かつ、別々にアドレスで呼び出すことが可能
な、部分を有する。ポインタ制御装置は、読み出しポイ
ンタを発生する。この読み出しポインタは、データが読
み出されるべきメモリ内のアドレスを表す。ポインタ制
御装置は、最も新しく読み出されるべきメモリ部分と、
読み出しのタイミングとを決定する。この読み出しのタ
イミングは、ＳＬＭの中のビデオ・データに対する前記
カラー・ホイールの位相を指示するカラー・ホイール電
動機からのフィードバック信号に応じて、決定される。

【００１２】このメモリの１つの技術上の利点は、カラ
ー・ホイールと表示装置が同期していることである。カ
ラー・ホイールと、ＳＬＭが利用できるデータと、の間
の位相差は、読み出しポインタを制御することにより、
解決することができる。カラー・ホイール電動機は、カ
ラー・ホイールを、単位時間当たり一定の速さの回転数
で駆動することだけが要求される。位相差を解消するた
めに、電動機の回転数を速める、または、遅くする、必
要はない。したがって、非常に廉価な電動機を使用する
ことができる。また、同期を達成するための過渡的時間
は、最小限で済む。テレビジョンへの応用の場合、チヤ
ンネル変更の後、ＳＬＭが利用できるデータは、カラー
・ホイールの位置に対し高速で再び同期される。テレビ
ジョンの場合、他への応用の場合にもそうであるが、高
速再同期により、画像の中の好ましくない擬像が少なく
なる。

【００１３】本発明のまた別の特徴は、ビデオ信号から
サンプリングされ処理されたデータからカラー画像のフ
レームを表示するために、電動機で駆動されるカラー・
ホイールを使用した、表示装置のためのカラー・ホイー
ル電動機制御装置である。位相がロックされた発振器
が、ビデオ信号の水平同期信号を受取り、そして、前記
水平同期信号の予め定められた乗数倍に等しい周波数を
有するパルス信号を発生する。第１のｎ分割カウンタ
が、位相がロックされた発振器から、このパルス信号を
受取り、そして、交代する信号の周波数を各フレームの
中のラインの数で除算し、それにより、フレーム・パル
ス信号を発生する。このフレーム・パルス信号は、フレ
ームの長さの予め定められた乗数倍に等しい。第２のｎ
分割カウンタが、このフレーム・パルス信号を受取り、
そして、この信号を予め定められた除数で除算し、それ
により、フレームの長さに等しい周期を有する方形波を
発生する。この信号を用いて、同期交流カラー・ホイー
ル電動機を駆動することができる。

【００１４】同期カラー・ホイール電動機を駆動するの
に水平同期信号を用いることにより、例えば、テレビジ
ョンに応用された場合のチヤンネルを変える時のような
位相変化が起きた時、その駆動信号が中断する時間間隔
が限定される。これは、水平同期パルスの間での中断が
垂直同期パルスの間での中断よりも非常に小さいからで
あり、そして、位相がロックされた発振器／分割器は、
水平再同期の間、電動機駆動波形を保持するからであ
る。また、カラー・ホイールの位相を増分的に調整する
ことが可能であり、それにより、メモリ・スペースを最
大限に利用する、種々のメモリ管理技術が可能になる。

【００１５】

【実施例】名称「ＤＭＤ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ
ｓｎｄ Ｔｉｍｉｎｇ ｆｏｒＵｓｅ ｉｎ ａ Ｐｕ
ｌｓｅ−Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｄｉｓｐｌ
ａｙ Ｓｙｓｔｅｍ」の米国特許シリアル番号第０７／
６７８，７６１号は、ＤＭＤに基づく１つの形式の投射
表示装置を開示している。しかし、この投射表示装置に
は本発明の特徴は取り入れられていない。この特許の内
容は、本発明の中に取り込まれている。この特許はま
た、ビデオ・データをこのような装置と共に用いるため
のフォーマットの方法と、グレイ・スケールの画像を得
るためにビット面を変調する方法と、を開示している。
逐次のカラー画像を得るために、ＤＭＤに基づく投影表
示装置をカラー・ホイールと共に用いる通常の方法は、
名称「Ｗｈｉｔｅ Ｌｉｇｈｔ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃ
ｏｌｏｒ Ｆｉｅ１ｄ Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｐｒｏ
ｊｅｃｔｉｏｎ」の米国特許シリアル番号第０７／８０
９，８１６号に開示されている。この特許の内容は、本
発明の中に取り込まれている。

【００１６】図１は、ＳＬＭに基づく投射表示装置１０
のブロック線図である。投射表示装置１０は、ビデオ信
号からサンプリングされた画素データにより、カラー画
像を得ることができる。このビデオ信号は、それから画
素データをサンプリングすることができる、任意の信号
であることができる。例えば、このビデオ信号はテレビ
ジョン放送信号であることができる。このビデオ信号は
サンプリングすることができ、そして、それをＲＧＢデ
ータに変換することができる。ビデオ信号はまた、コン
ピュータのような信号源からのＲＧＢ信号であることが
できる、または、ディジタル信号であることができる。
少なくとも、種々の種類のビデオ信号の共通の特徴は、
垂直同期信号および水平同期信号と、それからディジタ
ル・カラー・データをサンプリングすることができる成
分と、を有することである。以下での説明のために、ア
ナログ信号を仮定することにする。

【００１７】装置１０の１つの全体像として、信号イン
タフェース装置１１は、ビデオ信号を受取り、そして、
アナログ信号を発生し、そして、同期信号を信号処理装
置１２に送る。インタフェース装置１１からのビデオ信
号は、インタレース信号または非インタレース信号のい
ずれかであることができ、および、ＲＧＢデータまたは
ルミネナンス／クロミナンス・データのいずれかを表す
ことができる。

【００１８】信号処理装置１２は、アナログ・ビデオ信
号をディジタル・ビデオ信号に変換する。また、ピクチ
ャ・イン・ピクチャ、および、オン・スクリーン表示、
のような特性を付加することができる。通常、信号処理
装置１２は、表示のためにデータの条件を整え、そし
て、装置１０に対し中心タイミングを供給する。もしデ
ータがインタレースされるならば、信号処理装置１２に
よりまた、フィールドからフレームへの走査変換が得ら
れる。

【００１９】表示用電子装置１３は、データ・フォーマ
ッタ１３ａの中のディジタル・ビデオ・データをリフォ
ーマットする。データ・フォーマッタ１３ａは、逐次の
カラー画像の実行のために、データのビット面をフォー
マットする。適切であるデータ・フォーマッタ１３ａの
細部は、名称「Ｄａｔａ Ｆｏｒｍａｔｔｅｒ ｗｉｔ
ｈ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ
ａｎｄ Ｓｐａｔｉａｌ Ｒｅｏｒｄｅｒｉｎｇ」の
米国特許シリアル番号第０７／７５５，９８１号に開示
されている。この特許の内容は、本発明の中に取り込ま
れている。フレーム・メモリ１３ｂは、画像データのフ
レームを記憶し、そして、それをＳＬＭ１３ｃに送る。
フレーム・メモリ１３ｂは、本発明に従って管理を行
う。ＳＬＭ１３ｃは、任意の形式のＳＬＭであることが
できる。本明細書ではＤＭＤの形式のＳＬＭで説明され
ているが、装置の中を他の任意の形式のＳＬＭで置き換
えることができ、そして、このような装置を本発明の方
法で利用することができる。適切であるＤＭＤ１３ｃの
細部は、ホーンベック名の名称「Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉ
ｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ」の米国特許第４，９５
６，６１９号に開示されている。この特許の内容は、本
発明の中に取り込まれている。

【００２０】表示用光学装置１４は、ＳＬＭ１３ｃから
画像を受取り、そして、表示スクリーン１７のような画
像面に表示画像を送る。カラー・ホイール１４ａは、ビ
ット面のおのおのが対応するカラー・フィルタを通して
送られるように、回転する。本明細書の説明に合わせ
て、カラー・ホイール１４ａは、赤データと、緑データ
と、青データとに対応するが、しかし、他のカラーを用
いることもできる。

【００２１】制御装置１５は、種々の装置の制御機能を
行う。制御装置１５は、図２〜図４に関連して下記で説
明されるように、ＳＬＭ１３ｃが利用し得るデータのタ
イミングをカラー・ホイール１４ａの位置と同期させる
ための、ポインタ制御装置１５ａを有する。制御装置１
５はまた、図６〜図７に関連して下記で説明されるよう
に、電動機１６ａに駆動信号ＤＳを供給するための電動
機制御装置１５ｂを有する。ポインタ制御装置１５ａと
電動機制御装置１５ｂの設計および動作は、独立である
ことができる。投射表示装置１０は、これらのいずれか
で、または、両方で、実施することができる。

【００２２】機械装置１６により、種々の機械装置機能
が得られる。機械装置１６は、カラー・ホイール１４ａ
を駆動するための電動機１６ａを有する。

【００２３】図２は、ポインタ制御装置１５ａの図面で
ある。図２はまた、フレーム・メモリ１３ｂと、ＳＬＭ
１３ｃと、カラー・ホイール１４ａと、カラー・ホイー
ル電動機１６ａと、ポインタ制御装置１５ａとの関係を
示す。

【００２４】図２の設計の基本的な考えは、カラー位相
の変化は、カラー・ホイール１４ｂの位相を変えること
による代わりに、データがメモリ１３ｂからどのように
読み出されるかを制御することにより、再び同期される
ことである。前記の従来の技術の項で説明したように、
これらの位相変化は、テレビジョン・チヤンネルを変え
る結果起こるような、種々の理由で起こる。

【００２５】フレーム・メモリ１３ｂは、それぞれのカ
ラーに対して１個ずつの３個の部分を有する。２４ビッ
ト画素データの例を取り上げた本明細書の説明の都合
上、「表示レデイ」フォーマットにおいて、フレーム・
メモリ１３ｂは、画像フレームのおのおのに対し、２４
個のビット面を供給する。ここで、カラーのおのおのに
対し、８個のビット面を有する。換言すれば、フレーム
・メモリ１３ｂから読み出されたデータは、すべてのカ
ラー変換と、走査変換と、他の処理が行われるように、
フォーマットされる。出力では、ＳＬＭ１３ｃによる表
示に対し、ビット面のおのおのがレデイである。この実
施例では、すべて１／６０秒である１つのフレームの期
間中、これらの２４個のビット面がＳＬＭ１３ｃにより
表示され、そして、１個の「画像フレーム」が構成され
る。フレーム・メモリ１３ｂの構成に応じて、ＤＭＤ表
示レデイ・ビット面へのフォーマッテングは、入力の前
に、または、入力で、または、出力で、のいずれかで生
ずることができる。データのビット面へのフォーマッテ
ング、および、ＳＬＭ表示のためのデータのフレーム・
メモリへの書き込みおよび読み出しは、前記米国特許お
よび出願中米国特許に開示されている。

【００２６】同じ２進加重を有する各ビットのビット面
データに割り当てられたフレーム・メモリ１３ｂの部分
は、メモリ１３ｂの「面」と呼ばれる。メモリ１３ｂ
は、通常、先入れ先出しバッファとして動作する。すな
わち、ビット面が書き込まれたのと同じ順序で、それら
のメモリ面からＳＬＭ１３ｃに読み出される。図３に関
連して下記で説明されるように、メモリ面のおのおの
は、実際には、書き込みバッファおよび読み出しバッフ
ァである。これらは、他方が書き込まれている間、一方
を読み出すことができるように、「トグル」状態にあ
る。この技術はまた、バッファを「ピンポン」状態にす
ると言われる。

【００２７】書き込みポインタＷＰは、ソース・ビデオ
信号と同じ速度で、データをフレーム・メモリ１３ｂの
中に書き込むのに用いられる。メモリ１３ｂの３個の部
分のすべてが、典型的には、この書き込みポインタによ
り制御される。その際、カラーのおのおのに対し１個ず
つの３個のメモリ面が、ビット面のデータを同時に受け
取る。入ってくるビデオ・データが投射装置により受け
取られるのと同じ平均の速さで、フレームがメモリに書
き込まれるように、書き込みポインタを制御するのに垂
直同期信号を用いることができる。

【００２８】読み出しポインタＲＰを用いて、データが
書き込まれるのと同じ平均の速さで、フレーム・メモリ
１３ｂからＳＬＭ１３ｃにデータを読み出すことができ
る。下記で説明されるように、読み出しがカラー・ホイ
ール１４ａの位相と同期するように、この読み出しポイ
ンタが制御される。

【００２９】ＳＬＭ１３ｃは、一度に１ビット面ずつ、
データをフレーム・メモリ１３ｂから受け取る。ＳＬＭ
１３ｃから画像面１７に向けて反射された光に対しカラ
ー・ホイール１４ａがフィルタ作用を行うような固定さ
れた位置に、ＳＬＭ１３ｃが配置される。ＳＬＭ１３ｃ
は光源（図示されていない）からの白色光を反射し、そ
のミラー素子の位置に応じて像が形成される。反射され
た光はカラー・ホイール１４ａでフィルタ作用を受け、
そして、カラー・フィルタ作用を受けた像が画像面１７
に投射される。カラー・ホイール１４ｂが回転する時、
画像面１７はＳＬＭ１３ｃの正面に現在存在する色で照
射される。背景に示されているように、カラー・ホイー
ル１４ａはまた、白色光源とＳＬＭ１３ｃとの間に配置
することができ、そして、前記で説明した本発明をまた
応用することができる。

【００３０】図２〜図４を実施するために、カラー・ホ
イール電動機１６ａは、カラー・ホイール１４ｂを一定
の速さで駆動する任意の種類の電動機であることができ
る。説明の都合上、この回転速度は毎秒６０フレームと
いう画像フレーム速度と一致していると仮定される、す
なわち、毎秒６０回転であると仮定される。

【００３１】再び図１において、カラー・ホイール１４
ａは、異なるカラーの間のそれぞれの境界のところに、
カラー境界Ｂを有する。図２に示されているように、カ
ラー・ホイール１４ａの近くに検出器２１が配置され、
それにより、カラー・ホイール１４ａが回転する時、こ
れらの境界の中の１つの境界の上のマーカ２３を、検出
器２１が検出する。検出器２１は、カラー・ホイール１
４ａの１回転毎に信号を発生し、そして、この信号はタ
イミング発生器１５ａに送られる。このことにより、境
界のおのおのが固定された基準点をいつ通過したかを、
タイミング発生器１５ａが決定することができる。

【００３２】ＳＬＭ１３ｃに送られたデータとカラー・
ホイール１４ａの位置の間の関係は、「カラー位相」関
係と呼ばれる。カラー・ホイール１４ａの１つのカラー
部分がＳＬＭ１３ｃの正面を通過する時、そのカラーに
対するすべてのビット面がＳＬＭ１３ｃにより表示され
るならば、データとカラー・ホイール１４ａは「同位
相」にある。

【００３３】「フレーム周期」が垂直同期パルスの間の
時間間隔を表すとすると、カラー・ホイール１４ａは１
フレーム周期に１回転する。２４ビット画素データの場
合、２４ビット面のすべてがＳＬＭ１３ｃにより表示さ
れる間に、カラー・ホイール１４ａが１回転する。

【００３４】タイミング発生器１５ａは電動機駆動信号
ＤＳを発生し、そして、この信号が駆動電動機１６ａに
送られ、それにより、カラー・ホイール１４ｂが毎秒当
たりの回転数で表される一定の速度で駆動される。タイ
ミング発生器１５ａはまた、フレーム・メモリ１３ｂに
流入および流出するデータを制御するために、書き込み
ポインタＷＰおよび読み出しポインタＲＰを発生する。

【００３５】図３は、位相変化が起こる前および後で
の、垂直同期信号Ｖと、カラー・ホイール１４ａの位置
と、ＳＬＭ１３ｃにより遅延されたデータとの間の、位
相関係を示す。例示の目的で、テレビジョン信号のチヤ
ンネルを変えることにより引き起こされる垂直同期信号
の不連続により、位相の変化が生じたとして示されてい
る。

【００３６】チヤンネル変更の前、垂直同期信号と、カ
ラー・ホイール１４ａと、データとはすべて、カラー・
ホイール１４ａの青・赤境界に対応する垂直同期信号と
共に、および、赤データの始まりと共に、同位相にあ
る。

【００３７】チヤンネルが変更された後、垂直同期信号
とカラー・ホイール回転の開始とが必ずしも整合してい
ないという意味において、垂直同期信号とカラー・ホイ
ール１４ａとはもはや同位相にはない。もし新しいチヤ
ンネルの第１フレームに対するデータが、垂直同期信号
の開始時に、ＳＬＭ１３ｃに読み出されたならば、デー
タとカラー・ホイール１４ａは整合しないであろう。換
言すれば、データとカラー・ホイール１４ａは位相がず
れているであろう。けれども、図示されているように、
ＤＭＤにより表示されたデータとカラー・ホイールとの
間の同位相関係は、保持される。

【００３８】図４は、ＳＬＭ１３ｃにより表示されたデ
ータとカラー・ホイール１４ａとの間の同位相関係を保
持するために、フレーム・メモリ１３ｂがどのように管
理されるかを示す。メモリ１３ｂのＲ部分、または、Ｇ
部分、または、Ｂ部分のおのおのに対する１個のメモリ
面４１が示されているが、Ｒ部分、または、Ｇ部分、ま
たは、Ｂ部分のおのおのは、そのカラーに対するビット
数と同数の面を有していることを断っておく。前記で説
明した２４ビット画素の例では、Ｒ部分、または、Ｇ部
分、または、Ｂ部分のおのおのは、８個のメモリ面４１
を有する。

【００３９】フレーム・メモリ１３ｂの１つの特徴は、
そのＲ部分、または、Ｇ部分、または、Ｂ部分のいずれ
もを、ＳＬＭ１３ｃにビット面を読み出すことを開始す
るために、独立に呼び出すことができることである。例
えば、カラー・ホイール１４ａの赤境界が適切な点に到
達した時、ポインタ制御装置１５ａは、メモリ１３ｂの
赤部分から赤ビット面を読み出すために、読み出しポイ
ンタＲＰを進めることができる。次に、緑部分および青
部分に対して読み出しが繰り返される。青部分から青ビ
ット面が読み出された後、読み出しポインタが赤部分に
戻る。

【００４０】メモリ面４１のおのおのは、読み出しバッ
ファおよび書き込みバッファに対して割り当てられたス
ペースを有する。書き込みバッファはビット面データで
書き込まれ、一方、前のビット面は読み出しバッファか
ら読み出される。読み出しバッファが読み出された後、
書き込みポインタと読み出しポインタが「トグル」さ
れ、それにより、書き込みバッファが読み出しバッファ
になり、および逆に、読み出しバッファが書き込みバッ
ファになる。また、メモリ面４１のおのおのは、書き込
みオーバフロー・スペース４５を有する。

【００４１】図４で、メモリ面４１のおのおのに対し、
陰の付された面積領域は現在の読み出しバッファであ
り、そして、陰の付されていない面積領域は現在の書き
込みバッファである。読み出しバッファは、全ビット面
ｎを含む。読み出しポインタにより示されているよう
に、青ビット面が読み出されようとしている。書き込み
バッファは、ビット面ｎ＋１で書き込まれる。現在の書
き込みバッファに対し、オーバフロー領域４５が利用可
能である。バッファがトグルされた後、新しい現在の書
き込みバッファに対し、書き込みオーバフロー領域４５
が利用可能である。

【００４２】センサ２１が、基準境界とＳＬＭ１３ｃか
らの画像の位置との間に既知の時間関係が存在するよう
に、ＳＬＭ１３ｃに対して配置される。単純な実施例で
は、センサ２１は、境界がＳＬＭ１３ｃの正面を通過す
る時、基準境界を検出するように配置することができ
る。

【００４３】動作の際、センサ２１は基準境界を検出
し、そして、ポインタ制御装置１５ａにフィードバック
信号を送る。この情報から、制御装置１５ａは、次の境
界がいつ到着するかを決定する。または、カラー・ホイ
ール１４ａの境界のおのおのが検出され、それらがセン
サ２１を通過する時、独自の信号を供給する。とにか
く、ポインタ制御装置１５ａは、適切な時刻に、メモリ
１３ａの適切な部分に対し、読み出しポインタを発生す
る。

【００４４】図４では、図３の位相変化が起こった後、
その次の境界、すなわち、緑・青境界、がセンサ２１に
より検出されてこの境界がＳＬＭ１３ｃの正面にある位
置にまで、カラー・ホイール１４ａが移動する。それに
応じて、センサ２１は制御装置１５ａに信号を送る。そ
れにより、制御装置１５ａは、読み出しポインタを、メ
モリ１３ｂの青部分の面４１に移動し、したがって、青
データがＳＬＭ１３ｃにより利用可能になり、一方、カ
ラー・ホイール１４ａの青部分がＳＬＭ１３ｃの正面に
あるであろう。同時に、データの読み出しが、新しいチ
ヤンネル・データの１フレームを書き込むのに要する時
間と、カラー・ホイール１４ａが緑・青境界に進むのに
要する時間とを加えた時間だけ、遅延される。

【００４５】メモリ面４１のおのおのに対し、書き込み
オーバフロー部分４５の容量は、少なくとも、１／３ビ
ット面である。したかって、データを書き込むのに割り
当てられたメモリ面４１のおのおのの部分は、少なくと
も、１／３ビット面の容量を有する。このことは、境界
が画像表示装置をちょうど通過した時の、「最悪の場
合」の状況であり、そして、新しい境界が到達する前に
１／３フレーム周期が終了する。この状況では、読み出
しが再開する前に、書き込みが１／３フレーム周期の間
持続するであろう。

【００４６】図５は、処理装置１２をさらに詳細に示し
た図面である。処理作業は２個の機能装置１２ａおよび
１２ｃに分割される。フィールド・バッファ１２ｂは、
それらの間のデータ路である。フィールド・バッファ１
２ｂを用いて、カラー・ホイールが同期していない時間
間隔の間、画像を得ることができる。フィールド・バッ
ファ１２ｂはまた、「フィールド拡がり」機能を実行す
る。カラー・ホイールの同期を得るために、前記で説明
したフレーム・メモリ１３ｂを管理する別の方法とし
て、フィールド・バッファ１２ｂを同様の方式で管理す
ることができる。ビデオ信号がインタレースされている
時、この別の方法が特に有用である。それは、フィール
ド・バッファ１２ｂは、典型的には、フレーム・バッフ
ァ１３ｂよりも小型であり、かつ、廉価であるからであ
り、および、小さなコストでその寸法を大きくすること
ができるからである。

【００４７】再び図３において、垂直同期信号が中断す
る時間間隔に整合して、カラー・ホイール１４ａの位置
の小さな不連続が仮定される。実際には、カラー・ホイ
ール１４ａに対する電動機１５ａを駆動するための１つ
の手段が、垂直同期信号を利用することである。したが
って、位相変化が起こるのは、電動機１５ａがその駆動
信号を損失する過渡的時間間隔中であり、この時間間隔
の後、電動機１５ａは垂直同期信号に再び同期しなけれ
ばならない。この時間の間、表示された画像は歪むこと
があり、または、他の手段を用いて表示装置をブランク
にすることができる。

【００４８】図６は、電動機制御装置１５ｂの図面であ
る。電動機制御装置１５ｂは、水平同期信号から、駆動
信号を引き出す。下記で説明されるように、このこと
は、カラー・ホイールの位相を増分的に調整することを
可能にすると共に、位相変化の起こっている期間中、カ
ラー・ホイール１４ａの位置に及ぼす過渡的効果を小さ
くする。

【００４９】電動機制御装置１５ｂは、ＳＬＭに基づく
投射装置１０に用いるとして説明されたが、電動機制御
装置１５ｂは、水平同期信号を受取りおよびカラー・ホ
イールを利用する他の任意の形式のビデオ表示装置と共
に用いることもできる。例えば、電動機制御装置１５ｂ
はラスタ走査表示装置に用いることができる。

【００５０】電動機制御装置１５ｂは発振器５１を有す
る。発振器５１は、水平同期信号を受取る。ここで説明
される実施例では、水平同期信号は、フレーム当たり５
２５ラインを表す。下記で説明されるように、発振器５
１は、予め定められた周波数乗数により、信号を乗算
し、したがって、ｎ分割カウンタ５５は方形波を発生す
るであろう。この実施例では、発振器５１は水平同期信
号の周波数の４倍で動作し、第１パルス信号を発生す
る。発振器５１は、典型的には、パルス出力を供給する
ための電圧制御発振器である。

【００５１】ｎ分割カウンタ５５は、発振器５１からパ
ルス信号を受け取り、そして、この信号をフレーム当た
りのライン数で除算する。したがって、この説明の実施
例では、ｎ＝５２５である。その結果は、発振器５１の
周波数乗数と垂直同期信号との積に等しい周波数を有す
る、「フレーム・パルス」信号である。

【００５２】第２のｎ分割カウンタ６５は、発振器５１
の乗数の半分である一定の予め定められた周波数除算器
により、この信号を除算する。この実施例では、乗数は
４であり、そして、カウンタ６５のｎ値は２である。そ
の結果得られる方形波は対称形であり、そして、毎秒６
０サイクルの周波数を有する。この周波数は、垂直同期
信号の毎秒６０フレームの周波数と整合する。この方形
波が増幅され、または、そうでない場合には調整が行わ
れて、単相交流電動機１６ａを駆動することができる。

【００５３】図６には示されていないけれども、制御装
置５０をまた用いて、直角位相電動機のための１対の駆
動信号が得られる。この場合には、発振器５１は水平同
期信号の周波数の８倍の周波数を有する。カウンタ６５
は、２個の出力信号に対する４分割ジョンソン・カウン
タであることができる。これらの２個の出力信号は、毎
秒６０サイクルの周波数を有するが、相互には半サイク
ルの位相差を有する。

【００５４】図７は、図３と同じチヤンネル変更を示し
た図面であるが、過渡的時間間隔を避けるカラー・ホイ
ール位置を有する。図６はまた駆動信号ＤＳを示してい
る。駆動信号ＤＳは、電動機制御装置１５ｂにより発生
される。電動機１６ａを駆動するために水平同期信号を
用いる結果として、位相変更が起こる時、駆動信号は大
きな不連続を伴わないで発生を持続する。過渡的時間
は、信号のフレーム時間間隔よりはむしろライン時間間
隔に限定される。換言すれば、最大の中断は２個の水平
同期パルスの間の時間間隔であり、これは５２５ライン
・フレームの場合、６４ミリ秒の程度である。

【００５５】電動機制御装置１５ｂのまた別の利点は、
カラー・ホイール１４ａを垂直同期信号に再び同期させ
る性能である。再び図３において、位相変更が起こった
後、通常、カラー・ホイール１４ａは垂直同期信号とは
同じ位相にはない。書き込みポインタが垂直同期信号に
より駆動される装置では、このことは、読み出しポイン
タが現在表示されているフレームの終端部にあり、一
方、書き込みポインタが次のフレームの開始部にある、
という状況を生ずることができる。このことにより、メ
モリ・スペースを最大限に利用することができる。けれ
ども、もしカラー・ホイール１４ａの位相が垂直同期信
号の位相に増分的に整合できるならば、読み出しポイン
タと書き込みポインタを相互に近付けることができる。
このことは、必要な位相関係が到達されるまで、カウン
タ５５のｎ値を増分的に増加するまたは減少するよう
な、駆動波形周期に対する小さな変更で達成される。メ
モリを最大限に利用するために、メモリ１３ｂが任意の
与えられた時刻に半分満ちているように、読み出しポイ
ンタが配置される状況を保持することができる。

【００５６】他の実施例 本発明が特定の実施例を参照して説明されたけれども、
前記説明は、本発明の範囲がこれらの実施例に限定され
ることを意味するものではない。説明された実施例を種
々に変更した実施例、および、また別の実施例の可能で
あることは、当業者にはすぐに理解されるであろう。し
たがって、本発明の範囲には、このような変更実施例は
すべて包含されるものと理解しなければならない。

【００５７】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１） 選定された部分からのデータを与えられた瞬間
に読み出すことができるように、空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）により表示されるべきカラーのおのおのを表すデー
タを記憶するために別々にアドレスで呼び出すことが可
能な部分を有するメモリと、データが読み出されるべき
フレーム・メモリの中のアドレスを表す読み出しポイン
タを発生するため、および、前記ＳＬＭに対しカラー・
ホイールの現在位置を指示するカラー・ホイール電動機
からのフィードバック信号に応答して前記アドレスおよ
び読み出しのタイミングを決定するための、ポインタ制
御装置と、を有する、前記ＳＬＭが利用できるデータと
前記ＳＬＭに対する前記カラー・ホイールの位置との間
にカラー位相関係が存在するように、前記ＳＬＭと電動
機で駆動される前記カラー・ホイールとを用いたビデオ
表示装置のためのメモリ。

【００５８】（２） 第１項記載のメモリにおいて、前
記ビデオ信号の位相変化の期間中データを記憶するため
の書き込みオーバフロー・メモリをさらに有する、前記
メモリ。 （３） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリがデ
ータのビット面を記憶するための１組のメモリ面を有す
るフレーム・メモリである、前記メモリ。 （４） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリの各
部分が交代する書き込みバッファおよび読み出しバッフ
ァである、前記メモリ。 （５） 第１項記載のメモリにおいて、前記メモリにデ
ータが書き込まれるべきアドレスを表す書き込みポイン
タを発生するための装置を前記ポインタ制御装置が有す
る、前記メモリ。

【００５９】（６） メモリの中にデータを記憶する段
階と、空間光変調器（ＳＬＭ）に対するカラー・ホイー
ルのカラー境界の位置を検出する段階と、前記カラー・
ホイールの前記カラーが前記ＳＬＭの正面にある時刻
に、前記カラー・ホイールの前記境界に続くカラーを表
すデータが前記メモリから読み出されるように、読み出
しポインタを発生する段階と、を有する、前記ＳＬＭに
対し利用可能なデータと前記ＳＬＭに対する前記カラー
・ホイールの位置との間にカラー位相関係が存在するよ
うに、前記ＳＬＭと電動機で駆動された前記カラー・ホ
イールとを用いたビデオ表示装置のフレーム・メモリを
管理する方法。

【００６０】（７） 第６項記載の方法において、前記
他の段階のおのおのの間前記カラー・ホイールを一定の
速度で回転する段階をさらに有する、前記方法。 （８） 第６項記載の方法において、前記カラー・ホイ
ールの既知の境界が既知の位置にあるまで前記メモリか
ら前記ＳＬＭへのデータの読み出しを遅延する段階をさ
らに有する、前記方法。 （９） 第８項記載の方法において、読み出しを遅延す
る前記段階の間データを前記メモリに書き込む段階をさ
らに有する、前記方法。 （１０） 第６項記載の方法において、前記カラー・ホ
イールに対する駆動信号を発生するためにビデオ信号の
水平同期信号を利用する段階をさらに有する、前記方
法。

【００６１】（１１） 水平同期信号を受取り、かつ、
前記水平同期信号の周波数乗数倍の周波数を有する第１
パルス信号を発生するための、発振器と、前記発振器か
ら前記第１パルス信号を受取り、かつ、フレーム・パル
ス信号を発生するように交代する前記信号を各フレーム
の中のラインの数に等しい値で除算するための、ｎ分割
カウンタと、前記フレーム・パルス信号を受取り、か
つ、垂直同期信号の周期に等しい周期を有する方形波信
号を発生するように前記フレーム・パルス信号を予め定
められた周波数除数で除算するための、第２のｎ分割カ
ウンタと、を有する、水平同期信号と垂直同期信号とを
有するビデオ信号からカラー画像のフレームを表示する
ために、電動機で駆動されたカラー・ホイールを利用す
る表示装置のためのカラー・ホイール電動機制御装置。

【００６２】（１２） 第１１項記載の電動機制御装置
において、前記発振器が前記水平同期信号の周波数の４
倍の周波数で前記第１パルス信号を発生し、かつ、前記
第２のｎ分割カウンタが前記フレーム・パルス信号を２
で除算する、前記電動機制御装置。 （１３） 第１１項記載の電動機制御装置において、前
記発振器が電圧制御発振器である、前記電動機制御装
置。 （１４） 第１１項記載の電動機制御装置において、単
相電動機を駆動するために前記方形波信号を２個の位相
の異なる信号に変換するための装置をさらに有する、前
記電動機制御装置。 （１５） 第１１項記載の電動機制御装置において、前
記第２のｎ分割カウンタが２個の方形波信号を得るため
のジョンソン・カウンタである、前記電動機制御装置。

【００６３】（１６） 第１１項記載の電動機制御装置
において、前記第１のｎ分割カウンタが１個以上の値の
ｎに変更することができる、前記電動機制御装置。 （１７） 水平同期信号の周波数乗数倍の周波数を有す
る第１パルス信号に前水平同期信号を変換する段階と、
フレーム・パルス信号を発生するために各フレームの中
のラインの数に等しい値で前記第１パルス信号を除算す
る段階と、垂直同期信号の周期に等しい周期を有する方
形波信号を発生するために予め定められた周波数除数に
より前記フレーム・パルス信号を除算する段階と、前記
方形波から得られた駆動信号でカラー・ホイールを駆動
する段階と、を有する、水平同期信号と垂直同期信号と
を有するビデオ信号からカラー画像のフレームを表示す
るために、電動機で駆動されたカラー・ホイールを利用
する表示装置のためのカラー・ホイール電動機のための
駆動信号を得る方法。

【００６４】（１８） 第１７項記載の方法において、
前記周波数乗数が４であり、かつ、前記周波数除数が２
である、前記方法。 （１９） 第１７項記載の方法において、前記方形波信
号を２個の位相の異なる方形波信号に分割する段階をさ
らに有する、前記方法。 （２０） 第１７項記載の方法において、前記方形波の
位相を変更するために前記第１のｎ分割カウンタの前記
除数値を変更する段階をさらに有する、前記方法。 （２１） 第２０項記載の方法において、前記方形波と
前記垂直同期信号との間の必要な位相関係を増分的に得
るために前記除数値を変更する前記段階を繰り返す段階
をさらに有する、前記方法。

【００６５】（２２） 空間光変調器（ＳＬＭ）に基づ
く投射表示装置１０は、ＳＬＭ１３ｃに供給されるビデ
オ・データをサンプリングし、および、処理する。ＳＬ
Ｍに基づく投射表示装置１０は、ＳＬＭにより発生され
た画像をカラーにするために、カラー・ホイール１４ａ
を利用する。フレーム・メモリ１３ｂはＳＬＭ１３ｃに
データを供給し、そして、もし入ってくるビデオ信号の
位相が変わるならば、カラー・ホイール位置と、ＳＬＭ
１３ｃが利用できるデータと、の間の必要な位相関係を
保持することができるように、管理を行う。また、電動
機制御装置１５ａは、水平同期信号を利用してカラー・
ホイール電動機１６ａに対する駆動信号を発生する。電
動機制御装置１５ａは、位相変化が起こる間の過渡的時
間を限定し、および、駆動信号の位相を調整する手段を
提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフレーム・メモリおよび電動機制
御装置の両方を有する、ＳＬＭに基づく投射表示装置の
基本ブロック線図。

【図２】図１のポインタ制御装置と、フレーム・メモリ
およびカラー・ホイールとの、その相互接続を示した
図。

【図３】位相変化が起こる前および後における、垂直同
期信号と、カラー・ホイールの位置と、ＳＬＭにより表
示されるデータと、の間の位相関係を示した図。

【図４】カラー・ホイールとＳＬＭにより表示されたデ
ータとの間の同位相関係を保持するために、ポインタ制
御装置がどのように用いられるかを示した図。

【図５】本発明により管理することができるフィールド
・バッファの図。

【図６】図１の電動機制御装置と、水平同期信号および
カラー・ホイール電動機とのその相互接続を示した図。

【図７】図６の電動機制御装置により発生される駆動信
号と、カラー・ホイールの位置とほぼ一定の位相関係
と、を示した図。

【符号の説明】 １０ 投射表示装置 １１ 信号インタフェース装置 １２ 信号処理装置 １３ 表示電子装置 １３ａ データ・フォーマッタ １３ｂ フレーム・メモリ １４ａ、１４ｂ カラー・ホイール １５ 制御装置 １５ａ ポインタ制御装置 １５ｂ 電動機制御装置 １６ａ 電動機 ６０ 発振器 ６１ カウンタ ６５ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スチーブン ダブリュ．マーシャル アメリカ合衆国テキサス州リチャードソ ン，ノース チェインヌ ドライブ 1408 (72)発明者 ジェフリー ビー．サンプセル アメリカ合衆国テキサス州プラノ，プエブ ロ コート2005 (72)発明者 ロバート ジェイ．ゴウブ アメリカ合衆国テキサス州プラノ，スカー ボロウ レーン 1405

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 選定された部分からのデータを与えられ
   た瞬間に読み出すことができるように、空間光変調器
   （ＳＬＭ）により表示されるべきカラーのおのおのを表
   すデータを記憶するために別々にアドレスで呼び出すこ
   とが可能な部分を有するメモリと、 データが読み出されるべきフレーム・メモリの中のアド
   レスを表す読み出しポインタを発生するため、および、
   前記ＳＬＭに対しカラー・ホイールの現在位置を指示す
   るカラー・ホイール電動機からのフィードバック信号に
   応答して前記アドレスおよび読み出しのタイミングを決
   定するための、ポインタ制御装置と、を有する、前記Ｓ
   ＬＭが利用できるデータと前記ＳＬＭに対する前記カラ
   ー・ホイールの位置との間にカラー位相関係が存在する
   ように、前記ＳＬＭと電動機で駆動される前記カラー・
   ホイールとを用いたビデオ表示装置のためのメモリ。
2. 【請求項２】 メモリの中にデータを記憶する段階と、 空間光変調器（ＳＬＭ）に対するカラー・ホイールのカ
   ラー境界の位置を検出する段階と、 前記カラー・ホイールの前記カラーが前記ＳＬＭの正面
   にある時刻に、前記カラー・ホイールの前記境界に続く
   カラーを表すデータが前記メモリから読み出されるよう
   に、読み出しポインタを発生する段階と、を有する、前
   記ＳＬＭに対し利用可能なデータと前記ＳＬＭに対する
   前記カラー・ホイールの位置との間にカラー位相関係が
   存在するように、前記ＳＬＭと電動機で駆動された前記
   カラー・ホイールとを用いたビデオ表示装置のフレーム
   ・メモリを管理する方法。