JPH09149350A - Space light modulation display with concentration filter - Google Patents

Space light modulation display with concentration filter

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JPH09149350A
JPH09149350A JP21619496A JP21619496A JPH09149350A JP H09149350 A JPH09149350 A JP H09149350A JP 21619496 A JP21619496 A JP 21619496A JP 21619496 A JP21619496 A JP 21619496A JP H09149350 A JPH09149350 A JP H09149350A
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color
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ndf
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display an image where artifacts are reduced by executing an operation so as to use more bits per sample in the image displayed in a video display system using a space light modulator. SOLUTION: In the video display system adding the space light modulator, a tri-color wheel 30 adding a main color segment 32 and at least one segment 34 having a low strength area named a neutral density filter(NDF) or one transparent wheel is used. In exchange for if, the filter can be a liquid crystal controller for controlling one of light amplitude or color. The low strength area is used so that the quantity of time which can be used for processing the lowest- order bit (LSB) of a data sample is increased and, by this, limitation to the number of bits which can be used for displaying is removed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオディスプレ
イシステム、特に空間光変調器を使用するビデオディス
プレイシステムに関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to video display systems, and more particularly to video display systems that use spatial light modulators.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】ビデオディスプレイに
使用される空間光変調器は、典型的に、最終像内の、各
画素、すなわち、各ピクセル毎に1つずつ、複数の個々
の素子を制御することによって像を発生する。これらの
システムは、入力ビデオデータを取り扱うことに関して
新な調査研究を必要とするいくつかの明確な特性を有す
る。従来の陰極線管(以下、CRTと称する)システム
は、信号の電圧と観察者によって知覚される輝度との間
に非線形応答を有する。これに影響する1つのファクタ
は、ほとんどのCRTシステムのスクリーン上に使用さ
れるりん(燐)であり、これらのりんは非線形応答を有
するが、しかし色を発生するために必要である。空間光
変調器を用いると、CRTシステムのスクリーン表面を
照射する光によって色が制御される。個々の素子を照明
する光は、例えば、白色光源と或る型式の色フィルタを
使用するか、又は着色光源を使用するかのいずれかによ
って、既に或る色を帯びている。これで以て、従来のC
RTシステムの非線形応答を除去する。
Spatial light modulators used in video displays typically control a plurality of individual elements in the final image, one for each pixel, one for each pixel. To generate an image. These systems have some well-defined characteristics that require new research into handling input video data. Conventional cathode ray tube (CRT) systems have a non-linear response between the voltage of the signal and the brightness perceived by the viewer. One factor influencing this is the phosphorus used on the screens of most CRT systems, which phosphorus has a non-linear response but is necessary to produce color. With a spatial light modulator, color is controlled by the light that illuminates the screen surface of a CRT system. The light illuminating the individual elements is already tinged with a color, for example by using either a white light source and some type of color filter or a colored light source. With this, the conventional C
Eliminate the non-linear response of the RT system.

【0003】空間光変調器システムの線形性のために、
ビデオデータを「逆ガンマ」することが必要になる。C
RTシステムは非常に行きわたっているので、ビデオ信
号は、この信号経路中に既に組み込まれているシステム
の非線形性に対するガンマ補正と云われる補正を施され
ている。空間光変調器システムのような、線形システム
の場合は、この補正を除去しなければならない。
Because of the linearity of spatial light modulator systems,
It is necessary to "reverse gamma" the video data. C
Since RT systems are so prevalent, video signals have been subjected to a correction called gamma correction for the non-linearities of systems already built into this signal path. For linear systems, such as spatial light modulator systems, this correction must be removed.

【0004】ほとんどの空間光変調器システムの性質に
は問題が起こる。これらのシステムは、典型的にパルス
幅変調(以下、PWMと称する)によって動作する。入
力データ信号は、ディジタル化されて各ピクセル毎に所
定数のビットを持つサンプルになる。サンプルの各ビッ
ト毎の値は、そのフレーム中のその画素に対する知覚さ
れた輝度に依存する。最上位ビット(以下、MSBと称
する)は、約1/2色セグメント時間中表示される。色
セグメント時間は、フレーム時間を3で割ったものに等
しく、それゆえ各色、すなわち、赤、緑、青は、フレー
ム時間の1/3を有する。フレーム時間は、入り信号の
各像フレームに関連した時間である。60Hzシステム
の場合は、フレーム時間は16.67msであり。これ
は、標準CRTシステムがそのスクリーン上に像を書き
込む速度であるので、ディスプレイリフレッシュ速度と
も称する。
Problems arise with the nature of most spatial light modulator systems. These systems typically operate by pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM). The input data signal is digitized into samples with a predetermined number of bits for each pixel. The value for each bit of the sample depends on the perceived intensity for that pixel in that frame. The most significant bit (hereinafter referred to as MSB) is displayed for about 1/2 color segment time. The color segment time is equal to the frame time divided by 3, so each color, ie red, green, blue, has 1/3 of the frame time. The frame time is the time associated with each image frame of the incoming signal. For a 60 Hz system, the frame time is 16.67 ms. This is also called the display refresh rate because it is the rate at which a standard CRT system writes an image on its screen.

【0005】PWMの動作は眼が変化を感じるには速過
ぎるので眼は全色画像を知覚し、かつ眼は時間フレーム
にわたって輝度及び色を積分する。
The operation of PWM is too fast for the eye to perceive changes so the eye perceives a full color image and the eye integrates brightness and color over a time frame.

【0006】次のMSBは、先のMSBの1/2色時間
セグメントの1/2を有し、すなわち、色時間セグンメ
ントの1/4を有し、以下同様にして、遂に最下位ビッ
ト(以下、LSBと称する)が表示される。LSBの幅
は、達成可能な最小間隔に依存する。例えば、もし変調
器が40μsより短い時間内にその素子をスイッチしか
つ表示することができないならば、LSB時間は40μ
sより短くなることはできない。
The next MSB has 1/2 of the 1/2 color time segment of the previous MSB, ie, 1/4 of the color time segment, and so on, and finally the least significant bit (hereinafter , LSB) is displayed. The width of the LSB depends on the minimum achievable spacing. For example, if the modulator cannot switch and display the element in less than 40 μs, the LSB time is 40 μs.
It cannot be shorter than s.

【0007】しかしながら、60Hzディスプレイリフ
レッシュ速度すなわちフレーム時間で動作するCRTの
応答を完全にシミュレートするために、そのシステムは
データの8ビットより多いビットを必要とする。40μ
sに等しいLSB時間を持つ空間光変調器は、色セグメ
ント当たり7ビットより多くを達成することができな
い。この結果、CRTシステムの低劣シミュレーション
に加えて、いくつかの好ましくないアーチファクトを生
じる。像中の低強度領域に、少数のビットがコンチュア
リングアーチファクトを生じる。更に、暗領域が「汚
れ」て見え、かつデータ圧縮アーチファクトが強化され
る。これらの問題は、もし或る動作方法を使用してサン
プル当たりより多くのビットを使用するようにシステム
を動作させるとしたならば、除去することができるであ
ろう。
However, to fully simulate the response of a CRT operating at a 60 Hz display refresh rate or frame time, the system requires more than 8 bits of data. 40μ
Spatial light modulators with an LSB time equal to s cannot achieve more than 7 bits per color segment. This results in some undesired artifacts in addition to low quality simulations of CRT systems. A few bits produce contouring artifacts in the low intensity regions of the image. In addition, dark areas appear “dirty” and data compression artifacts are enhanced. These problems could be eliminated if one method of operation were used to operate the system to use more bits per sample.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ビデオ像の改
善された表示のためのシステム及び方法を提供する。こ
のシステムは、各色毎に濃度フィルタ(以下、NDFと
称する)を備える色ホイール又はフィルタを使用する。
各色に対するNDFは、より長い時間間隔中ビットを表
示できるようにし、下位ビットの表示に対する時間の或
る最小量である限界を克服する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a system and method for improved display of video images. This system uses a color wheel or filter with a density filter (hereinafter NDF) for each color.
The NDF for each color allows the bits to be displayed during a longer time interval, overcoming a limitation that is some minimum amount of time for the display of the lower bits.

【0009】このシステムの利点は、このシステムが表
示像内にサンプル当たりより多くのビットを使用できる
ようにし、アーチファクトを少なくした像しかも従来の
ディスプレイシステムの像により密接に整合する像を発
生すると云うことである。
The advantage of this system is that it allows more bits per sample to be used in the displayed image, producing an image with reduced artifacts and more closely matching the image of conventional display systems. That is.

【0010】[0010]

【実施例の形態】従来のPWMシステムにおいては、M
SBは色セグメント時間の1/2を受ける。色セグメン
ト時間は、典型には、フレーム時間の1/3、つまり
赤、緑、青毎に各フレーム時間の1/3ずつである。6
0Hzシステムの場合は、フレーム時間は1/60秒、
すなわち、16.67msである。この60Hz速度も
また、ディスプレイリフレッシュ速度と称し、これはC
RTシステムの書込み時間に由来する。この結果、0.
01667/3ms、すなわち、5.56msの、した
がってまた5,560μsの色セグメント時間を生じ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT In a conventional PWM system, M
SB receives 1/2 of the color segment time. The color segment time is typically 1/3 of the frame time, i.e. 1/3 of each frame time for red, green and blue. 6
For a 0Hz system, the frame time is 1/60 second,
That is, it is 16.67 ms. This 60 Hz rate is also referred to as the display refresh rate, which is C
It comes from the writing time of the RT system. As a result, 0.
This gives a color segment time of 01667/3 ms, ie 5.56 ms and thus also 5,560 μs.

【0011】赤、緑、青の3つの同等のセグメントを備
える色ホイールを使用する色ホイールシステムの場合
は、この時間はスポーク時間を含まなければならない。
スポーク時間は、色と色との間のホイールのスポークが
光源の前を通過するのにかかる時間である。この時間
は、変調器のアドレス指定電子回路へデータをロードす
るにかかる時間、及び変調器の個々の素子の応答時間を
含まなければならない。
For a color wheel system using a color wheel with three equal segments of red, green and blue, this time must include the spoke time.
Spoke time is the time it takes for the spokes of the wheel between colors to pass in front of the light source. This time must include the time it takes to load the modulator's addressing electronics with data and the response time of the individual elements of the modulator.

【0012】見積として、5,560μsシステムを使
用して表1を作ることができ、この表は、ビット7をM
SB、かつビット0をLSBとする、従来のPWMを使
用する8ビットシステムに対して、各有効ビット毎に割
り当てられた時間を示す。
As an estimate, a 5,560 μs system can be used to create Table 1, which shows bit 7 as M
The time allocated to each effective bit is shown for an 8-bit system using the conventional PWM with SB and bit 0 as the LSB.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】したがって、40μsと云うような最短時
間を有する変調器の場合、データの7ビットより多くを
表示することはできない。21μsは、素子が新データ
にリセットし、次のデータを受け、この新データにリセ
ットするのに充分な時間を与えることができない。この
ような限界を有する変調器の1例は、図1に示されてい
る。
Therefore, for a modulator having a minimum time of 40 μs, it is not possible to display more than 7 bits of data. 21 μs cannot give the device sufficient time to reset to new data, receive the next data, and reset to this new data. An example of a modulator having such a limit is shown in FIG.

【0015】図1は、ディジタルミラーデバイス(以
下、DMDと称する)として知られた変調素子10の側
面図を示す。ミラー20は、水平位置において安定であ
り、ビーム16によって支持されている。ミラー20が
アドレス電極12bによってアドレス指定されるとき、
ミラー20はその片側をランディング電極14bに座着
させかつ位置22aを取るまで傾斜する。データのミラ
ー20に関するビットが持つ時間が経過した後、ミラー
20はリセットされる、すなわち、ミラー20を新デー
タに応答させる信号を与えられる。この論議のために、
もしデータが、上に論じたように、ミラー20に位置2
2aを取られせるならば、ミラー20はオンであると仮
定する。ミラー20からの光がスクーン又は表面に像を
形成する面へ反射する。
FIG. 1 shows a side view of a modulator 10 known as a digital mirror device (hereinafter referred to as DMD). The mirror 20 is stable in the horizontal position and is supported by the beam 16. When the mirror 20 is addressed by the address electrode 12b,
The mirror 20 is seated on one side on the landing electrode 14b and tilted until it assumes position 22a. After the time the bits for the mirror 20 of data have passed, the mirror 20 is reset, i.e., given a signal that causes the mirror 20 to respond to new data. For this discussion,
If the data is at position 2 on mirror 20, as discussed above.
If 2a can be taken, assume that mirror 20 is on. The light from the mirror 20 reflects to the surface of the scoop or image forming surface.

【0016】リセット信号の後、新データがオン信号で
あるならば、これがミラー20を位置22aへ復帰さ
せ、又は新信号がオフあるならば、その場合はミラー2
0に位置22bを取らせる。位置22bは、アドレス電
極12aをアドレス指定して、ミラー20をランディン
グ電極14aに座着させることによって達成される。オ
フ位置においては、ミラー20が水平を維持するのでは
なく反対位置を取ることが望ましく、これは反対位置を
取ることで以てヒンジがオン位置へ向けて永久に傾斜す
るのを防止しかつ光学システム内のオン経路とオフ経路
との間に大きな離隔を置くからである。
After the reset signal, if the new data is an ON signal, this causes mirror 20 to return to position 22a, or if the new signal is OFF, then mirror 2
Have position 22b at 0. Position 22b is achieved by addressing address electrode 12a to seat mirror 20 on landing electrode 14a. In the off position, it is desirable for the mirror 20 to assume an opposite position rather than remain horizontal, which prevents the hinge from being permanently tilted toward the on position and which causes the optics to rotate. This is because there is a large gap between the on-path and the off-path in the system.

【0017】しかしながら、ミラー20の運動に関連し
たミラー20応答時間がある。この応答時間は、或る時
間間隔、すなわち、ミラーフライト時間と呼ばれる、ミ
ラー20が新位置を取るのにかかる通常約10μsを要
する。この応答時間は、LSB時間内に許されなればな
らない最小時間量を限定する時間である。DMD以外の
他の変調器も、類似の限定をそれらの応答時間に課せら
れる。アクチュエーテッドミラーデバイス、すなわち、
AMAは、そのミラー運動について類似の限定を課せら
れる。液晶セルには、セルをオンオフするために、ねじ
る時間を与えなければならない。
However, there is a mirror 20 response time associated with the movement of the mirror 20. This response time requires a certain time interval, typically about 10 μs, which is called the mirror flight time, for the mirror 20 to take a new position. This response time is the time that limits the minimum amount of time that must be allowed within the LSB time. Other modulators besides DMDs impose similar limitations on their response times. Actuated mirror device, i.e.
AMA is subject to similar limitations on its mirror movement. The liquid crystal cell must be allowed to twist to turn the cell on and off.

【0018】しかしながら、色セグンメント時間内によ
り多くのビットを処理できるようにする方法及びシステ
ムが存在する。システムに利用可能なサンプル当たりエ
キストラビットが低強度コンチュアリングのアーチファ
クト、「汚れ」た暗領域を除去するのを助け、かつ連続
強度応答をより良くシミュレートするのを助ける。
However, there are methods and systems that allow more bits to be processed in the color segment time. The extra bits per sample available to the system help remove low intensity contouring artifacts, "dirty" dark areas, and help better simulate continuous intensity responses.

【0019】システムに課せられる限界は、LSBを適
正に表示するために利用可能な時間の最小量である。し
たがって、もしLSB時間を長くする方法があるとした
ならば、限界は適用されないことになる。しかしなが
ら、もし標準濃度色ホイールを使用したならば、LSB
時間を長くすることは画像を変化させることになる。
The limit imposed on the system is the minimum amount of time available to properly display the LSB. Therefore, if there were a way to lengthen the LSB time, the limit would not apply. However, if a standard density color wheel is used, the LSB
Increasing the time will change the image.

【0020】色ホイールが各色セグメント内に低濃度セ
グメントを含むことによって、LSB時間を延ばすこと
ができ、各データサンプル毎により多くのビットを使用
できるようにする。この色ホイールの例は、図2に示さ
れている。
The inclusion of the low density segment within each color segment allows the color wheel to extend the LSB time, allowing more bits to be used for each data sample. An example of this color wheel is shown in FIG.

【0021】色ホイール30は3つのセグメントを有
し、これらのセグメントの各々は120゜の弧長θCS
有する。各弧長θCSは、短い弧長θNDF のNDFを含
む。例えば、1つの弧長θCSが、青である主色セグメン
ト32と青にNDFを加えて得られるθNDF の長さの低
濃度青セグメント、すなわち、NDFセグメント34と
を含む。NDFセグメント34を可能にするには、その
下位ビットに対する時間をそのNDFセグメント34の
濃度に逆比例して長くしなけらばならない。上位ビット
は、従来のPWMで以て変調される。
The color wheel 30 has three segments, each of these segments having an arc length θ CS of 120 °. Each arc length θ CS includes an NDF with a short arc length θ NDF . For example, one arc length θ CS includes a main color segment 32 which is blue and a low density blue segment of the length θ NDF obtained by adding NDF to blue, that is, an NDF segment 34. To enable an NDF segment 34, the time for its lower bits must be lengthened in inverse proportion to the density of that NDF segment 34. The upper bits are modulated by conventional PWM.

【0022】NDFを用いるPWM(以下、NDF・P
WMと称する)システムに対するタイミング線図の例
は、図3に示されている。標準PWMシステムの場合、
タイミング線図は、MSBの始まりである時刻t0 に開
始する。MSBは、時刻t1 まで、その従来の約2,7
80μsの時間幅の間表示される。PWMは、時刻t6
におけるビット0の終端まで標準PWMシステム、ND
F・PWMシステムにそれぞれ対する2つの線図間でほ
とんど同じである。
PWM using NDF (hereinafter NDF.P
An example of a timing diagram for a system referred to as WM) is shown in FIG. For a standard PWM system,
The timing diagram begins at time t 0 , which is the beginning of the MSB. The MSB keeps its conventional value of about 2,7 until time t 1.
It is displayed for a time width of 80 μs. PWM is at time t 6
Standard PWM system up to the end of bit 0 in ND
Almost the same between the two diagrams for the F-PWM system respectively.

【0023】しかし、NDF・PWMシステムに対する
線図では、エキストラビットはビット0時間と同じ長さ
である時刻t7 からt8 までの時間幅の間表示される
が、しかしこのビットに対するセグメントの強度は色セ
グメントのうちの主色セグメント32の強度の50%に
過ぎない。強度を半分にすることによって、そのビット
を2倍長く表示することを許される。したがって、8ビ
ット用NDF・PWMシステム内の時間は、43μsだ
け長くなる。エキストラ43μsの使用するには、これ
にそのシステム中の他のビットを適応させなければなら
ない。
However, in the diagram for the NDF PWM system, the extra bits are displayed for the duration of time t 7 to t 8, which is the same length as bit 0 time, but the strength of the segment for this bit. Is only 50% of the intensity of the main color segment 32 of the color segments. Halving the intensity allows the bit to be displayed twice as long. Therefore, the time in the 8-bit NDF PWM system is increased by 43 μs. To use the extra 43 μs, this must be accommodated by other bits in the system.

【0024】これら下位ビットに対する時間は、主色セ
グメント32の強度とNDFセグメント34の強度との
比に従来のPWM時間を乗じたものである。例えば、上
掲の8ビットに対する時間は、43/2μs、すなわ
ち、21.5μsである。主色セグメント32のNDF
セグメント34に対する強度比は2:1である(NDF
セグメント34の強度は主色セグメント32の強度の1
/2)。これは、2×21.5μs=43μsである。
しかしながら、上に挙げたように、43μsだけ時間を
長くすることは、他の、従来式に変調されたビットにと
って利用可能な時間の量を減少させる。
The time for these lower bits is the ratio of the intensity of the main color segment 32 to the intensity of the NDF segment 34 times the conventional PWM time. For example, the time for the 8 bits listed above is 43/2 μs, or 21.5 μs. NDF of main color segment 32
The intensity ratio for segment 34 is 2: 1 (NDF
The intensity of the segment 34 is 1 of the intensity of the main color segment 32.
/ 2). This is 2 × 21.5 μs = 43 μs.
However, as mentioned above, lengthening the time by 43 μs reduces the amount of time available for other, conventionally modulated bits.

【0025】この結果、傾向例として下の表2に示され
るように、システムの光効率の総合的低下を招くことが
ある。表2は、各ピクセルに対するデータサンプル当た
りビット数を意味する、システムのビット数を示す。N
DFの濃度は、1と仮定される主色セグメント32の濃
度に比較してのNDFセグメント34の濃度である。例
えば、0.5のNDFセグメント34の濃度は、NDF
セグメント34の濃度がその色の主色セグメント32の
濃度の1/2であることを意味する。或る数のビットの
システムの場合、「NDF内ビット」として示されたよ
うに、7ビットシステムのNDFセグメント中に表示さ
れるLSBより多い数のLSBを表示することがある。
This may result in an overall reduction in the optical efficiency of the system, as shown in Table 2 below as a trend example. Table 2 shows the number of bits in the system, which means the number of bits per data sample for each pixel. N
The DF density is the density of the NDF segment 34 compared to the density of the main color segment 32 which is assumed to be 1. For example, a concentration of NDF segment 34 of 0.5 is NDF
It means that the density of the segment 34 is 1/2 of the density of the main color segment 32 of the color. For a system with a certain number of bits, it may display more LSBs than those displayed in the NDF segment of a 7-bit system, as indicated by "bits in NDF".

【0026】LSB時間はシステムへの制限である、す
なわち、システムは時間の或る量より下ではLSBを持
つことはできないから、時間のその量を通常LSB時間
と称し、他のビットに対する時間はLSB時間の倍数で
ある。例えば、7ビットシステムにおいて、MSB時間
は、64×LSB時間である。色ホイールのNDFセグ
メントに使用される時間の量も表2内で比較されてい
る。
The LSB time is a limit to the system, that is, the system cannot have an LSB below some amount of time, so that amount of time is usually referred to as the LSB time, and the time for other bits is It is a multiple of the LSB time. For example, in a 7-bit system, the MSB time is 64 x LSB time. The amount of time used for the NDF segment of the color wheel is also compared in Table 2.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】表2から判るように、データのより多くの
ビットを表示するために得ることができるが、しかしこ
の例ではLSB時間及び総合光効率は短縮し及び低下す
る。総合光効率の低下は、像の知覚される輝度を低下さ
せる。この例に示されたLSB時間の短縮は、アドレス
指定システムのデータ処理機能及びメモリ機能に大きな
ロードを掛ける結果を招くことがある。しかしながら、
これらのトレードオフの使用は、システム技術者の役目
である。上掲のシステムは、より多くの数のビットを空
間光変調器の時間制約内での作像に利用可能にし、シス
テムにアーチファクトを減らした像を投影可能にする。
As can be seen from Table 2, more bits of data can be obtained to represent, but in this example the LSB time and overall light efficiency are shortened and degraded. The reduction in overall light efficiency reduces the perceived brightness of the image. The reduced LSB time shown in this example can result in a significant load on the data processing and memory functions of the addressing system. However,
The use of these trade-offs is the responsibility of the system engineer. The system described above allows a greater number of bits to be imaged within the time constraints of the spatial light modulator, allowing the system to project an image with reduced artifacts.

【0029】これらの例に使用されるタイミングは、論
議目的上簡単化されている。これらの時間には、リセッ
ト許容時間、スプリットビット用エキストラリセット時
間、大域リセットを有するデバイス上の短ビット用特別
クリヤ時間、及びスポーク許容時間ばかりでなく、変調
器の動作に必要なその他諸々の特殊時間を計算に入れな
ければならない。表1及び図2のタイミング線図は、本
発明の全般構想の説明のためにこれらの時間を計算に入
れていない。しかしながら、表2に与えられた時間は、
これらの時間を計算に入れてある。
The timing used in these examples has been simplified for discussion purposes. These times include not only the reset allowance time, the extra reset time for split bits, the special clear time for short bits on devices with a global reset, and the spoke allowance time, but also other miscellaneous special needs for the operation of the modulator. You have to take time into account. The timing diagrams in Table 1 and FIG. 2 do not account for these times to explain the general concept of the invention. However, the time given in Table 2 is
These times are taken into account.

【0030】NDFの上述の使用を、また、他のシステ
ムアーキテクチャに組み込むことができる。単色システ
ムでは、上の色ホイールの代わりに透明ホイールを用い
ることになる。NDF領域は、グレイの或る所定のシェ
ードであることになる。これで以て、単色システム内で
より多くのビットを使用することができるようになる。
The above-described use of NDF can also be incorporated into other system architectures. A monochrome system would use a transparent wheel instead of the color wheel above. The NDF region will be some predetermined shade of gray. This allows more bits to be used within a monochrome system.

【0031】更に他の実施例は、2チップシステムを含
み、ここでは2つの空間光変調器及び2つの色ホイール
が存在する。1つの色ホイールは、1色を有し、第2色
ホイールは2色を有することになる。各色は、固有のN
DF領域を有することになろう。3チップシステムで
は、各空間光変調器が1色及び1つのNDF領域を備え
る固有の色ホイールを有することもある。これに代え
て、全システムが1つのホイールを有することがあり、
このホイールはグレイNDF領域を伴う透明であり、こ
の場合各変調器は固有の着色光源を有することになる。
Yet another embodiment includes a two-chip system, where there are two spatial light modulators and two color wheels. One color wheel will have one color and the second color wheel will have two colors. Each color has its own N
Will have a DF region. In a three-chip system, each spatial light modulator may have its own color wheel with one color and one NDF region. Alternatively, the entire system may have one wheel,
The wheel is transparent with a gray NDF area, where each modulator will have its own colored light source.

【0032】これらの多重色ホイールシステム、又は単
一ホイールスシステムにおいては、ことごとくの色ホイ
ールが必ずNDFセグメントを持たなければならないと
云うのではない。システムの特定の色縦断面に関係した
理由から、1色はNDFセグメントを持ち、かつ他の色
はこれを持たない、等々のことがある。更に、上述のフ
ィルタは色ホイールを使用しているが、他の型式のフィ
ルタも使用することができる。例えば、液晶可変NDF
又は色コントローラも振幅変調を制御するために使用す
ることができる。
In these multiple color wheel systems, or single wheel systems, not every color wheel must necessarily have an NDF segment. For reasons related to a particular color profile of the system, one color has an NDF segment, another color does not, and so on. Further, while the filters described above use color wheels, other types of filters can also be used. For example, liquid crystal variable NDF
Alternatively, a color controller can also be used to control the amplitude modulation.

【0033】このように、ディスプレイシステム内のビ
ットの数を増大するシステム及び方法を特定の実施例に
ついて説明したが、このような特定の実施例を、前掲の
特許請求の範囲に記載を越えて、本発明の範囲への限定
であると考えないように願うものである。
Thus, although a system and method for increasing the number of bits in a display system has been described with respect to particular embodiments, such particular embodiments are beyond the scope of the following claims. However, it is not intended to be considered a limitation on the scope of the invention.

【0034】以上の説明に関し更に以下の項を開示す
る。
With respect to the above description, the following items are further disclosed.

【0035】(1) 空間光変調器であって、個々の素
子のアレイのうちの選択されたいくつかの素子の偏向に
よって像を発生するような、前記空間光変調器、前記空
間光変調器を照明するように動作する光源、及び前記光
源からの光が前記空間光変調器を照射する前に前記光を
通過させる少なくとも1つのフィルタであって、中性濃
度領域を含む前記フィルタを含むビデオディスプイレシ
ステム。
(1) A spatial light modulator, wherein said spatial light modulator, said spatial light modulator, produces an image by deflecting selected elements of an array of individual elements. A light source operative to illuminate the light source, and at least one filter through which light from the light source passes before illuminating the spatial light modulator, the video comprising the filter comprising a neutral density region. Display system.

【0036】(2) 第1項記載のシステムにおいて、
前記空間光変調器がDMDである、システム。
(2) In the system according to item 1,
The system, wherein the spatial light modulator is a DMD.

【0037】(3) 第1項記載のシステムにおいて、
前記空間光変調器がAMAである、システム。
(3) In the system according to item 1,
The system, wherein the spatial light modulator is AMA.

【0038】(4) 第1項記載のシステムにおいて、
前記空間光変調器が液晶デバイスである、システム。
(4) In the system according to item 1,
The system, wherein the spatial light modulator is a liquid crystal device.

【0039】(5) 第1項記載のシステムにおいて、
前記フィルタが液晶コントローラである、システム。
(5) In the system according to item 1,
The system, wherein the filter is a liquid crystal controller.

【0040】(6) 第5項記載のシステムにおいて、
前記液晶コントローラが色を制御するように動作する、
システム。
(6) In the system described in item 5,
The liquid crystal controller operates to control colors,
system.

【0041】(7) 第5項記載のシステムにおいて、
前記液晶コントローラがNDFの値を制御するように動
作する、システム。
(7) In the system described in item 5,
A system wherein the liquid crystal controller operates to control the value of NDF.

【0042】(8) 第1項記載のシステムであって、
3つの空間光変調器と1つの色ホイールとを含むシステ
ム。
(8) The system according to item 1,
A system that includes three spatial light modulators and one color wheel.

【0043】(9) 第1項記載のシステムであって、
3つの空間光変調器と3つの色ホイールとを含むシステ
ム。
(9) The system according to item 1,
A system that includes three spatial light modulators and three color wheels.

【0044】(10) 第1項記載のシステムであっ
て、2つの空間光変調器と2つの色ホイールとを含むシ
ステム。
(10) The system according to item 1, which includes two spatial light modulators and two color wheels.

【0045】(11) 像を発生するのに使用されるパ
ルス幅変調方法であって、従来のパルス幅を持つデータ
サンプル当たり所定数のビットのうちの上位ビットを表
示するステップ、及びデータサンプル当たり前記所定数
のビットのうちの下位ビットが、該下位ビットに対する
従来のパルス幅にフィルタ強度と前記フィルタのNDF
セグメントの所定低強度との比を乗じたものに等しいパ
ルス幅を持つように、前記下位ビットを表示するステッ
プを含む方法。
(11) A pulse width modulation method used to generate an image, the method comprising: displaying the high order bit of a predetermined number of bits per data sample having a conventional pulse width; The lower bit of the predetermined number of bits has the conventional pulse width for the lower bit, the filter strength and the NDF
Displaying the lower bits to have a pulse width equal to the ratio of the segment to a predetermined low intensity.

【0046】(12) 第11項記載の方法において、
前記下位ビットを表示するステップが更に8ビットシス
テムの1つの前記下位ビットを表示することを含む、方
法。
(12) In the method described in item 11,
The method, wherein the step of displaying the low order bit further comprises displaying the low order bit of one of an 8-bit system.

【0047】(13) 第11項記載の方法において、
前記下位ビットを表示するステップが更に9ビットシス
テムの2つの前記下位ビットを表示することを含む、方
法。
(13) In the method described in item 11,
The method, wherein the step of displaying the low order bits further comprises displaying the two low order bits of a 9-bit system.

【0048】(14) 第11項記載の方法において、
前記下位ビットを表示するステップが更に10ビットシ
ステムの3つの前記下位ビットを表示することを含む、
方法。
(14) In the method described in item 11,
Displaying the least significant bits further comprises displaying the three least significant bits of a 10-bit system.
Method.

【0049】(15) 第11項記載の方法において、
前記下位ビットを表示するステップが更に11ビットシ
ステムの4つの前記下位ビットを表示することを含む、
方法。
(15) In the method described in item 11,
Displaying the lower bits further comprises displaying the four lower bits of an 11-bit system.
Method.

【0050】(16) 第11項記載の方法であって、
5ビットシステムに適用される、方法。
(16) The method according to item 11,
A method applied to a 5-bit system.

【0051】(17) 第11項記載の方法であって、
6ビットシステムに適用される、方法。
(17) The method according to item 11,
A method applied to a 6-bit system.

【0052】(18) 第11項記載の方法であって、
7ビットシステムに適用される、方法。
(18) The method according to item 11,
A method applied to a 7-bit system.

【0053】(19) 第11項記載の方法であって、
12ビットシステムに適用される、方法。
(19) The method according to item 11,
A method applied to a 12-bit system.

【0054】(20) ビデオディスプレイシステムに
使用されるように動作するフィルタホイールであって、
NDFセグメントが前記セグメントの低強度の領域を含
むように、前記NDFフィルタを有する前記ホイールの
少なくとも1つのセグメントを含むフィルタホイール。
(20) A filter wheel which operates as used in a video display system, comprising:
A filter wheel comprising at least one segment of the wheel having the NDF filter such that the NDF segment comprises a low intensity region of the segment.

【0055】(21) 少なくとも1つの空間光変調器
を含むビデオディスプレイシステム内の使用に利用可能
なビットの数を増大するシステム及び方法。前記システ
ムは、NDFと称する低強度領域を有する少なくとも1
つのセグメント34を含む、3色のホイール30、又は
透明である1つの色ホイールを使用する。これに代え
て、フィルタは、光振幅又は色のいずれかを制御する液
晶コントローラであってもよい。低強度領域を使用する
ことによって、データサンプルのLSBを処理するのに
利用可能な時間の量を増大し、それによって表示に利用
可能なビットの数への制約を除去する。
(21) A system and method for increasing the number of bits available for use in a video display system including at least one spatial light modulator. The system has at least one low intensity region referred to as NDF
A three color wheel 30 including one segment 34 or one color wheel that is transparent is used. Alternatively, the filter may be a liquid crystal controller that controls either the light amplitude or the color. The use of low intensity regions increases the amount of time available to process the LSBs of a data sample, thereby removing the constraint on the number of bits available for display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】空間光変調器の側面図。FIG. 1 is a side view of a spatial light modulator.

【図2】本発明の実施例の、各色に対するNDFを備え
る色ホイールの前面図。
FIG. 2 is a front view of a color wheel including an NDF for each color according to an embodiment of the present invention.

【図3】従来の標準PWMと本発明の実施例のNDFを
使用するPWMとを対比させたタイミング線図。
FIG. 3 is a timing diagram comparing a conventional standard PWM and a PWM using an NDF according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 DMD 12a、12b アドレス電極 14a、14b ランディング電極 16 ビーム 20 ミラー 30 色ホイール 32 主色セグメント 34 NDFセグメント 10 DMD 12a, 12b Address electrode 14a, 14b Landing electrode 16 Beam 20 Mirror 30 Color wheel 32 Main color segment 34 NDF segment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビシャル マーカンディ アメリカ合衆国テキサス州ダラス,ローリ ング ドライブ 5630,アパートメント ナンバー 157 (72)発明者 グレゴリー エス.ペチット アメリカ合衆国テキサス州ローレット,ブ レイアークレスト 9202 ─────────────────────────────────────────────────── —————————————————————————————————————————————————————————————————————–—————————————————————————————— + −−−−−−−−−−−−−−−– Petit United States Brawl Crest 9202, Lawrette, Texas

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空間光変調器であって、個々の素子のア
レイのうちの選択されたいくつかの素子の偏向によって
像を発生するような、前記空間光変調器、 前記空間光変調器を照明するように動作する光源、及び
前記光源からの光が前記空間光変調器を照射する前に前
記光を通過させる少なくとも1つのフィルタであって、
中性濃度領域を含む前記フィルタを含むビデオディスプ
イレシステム。
1. A spatial light modulator, said spatial light modulator, wherein said spatial light modulator produces an image by deflection of a selected number of elements of an array of individual elements. A light source operative to illuminate, and at least one filter through which light from the light source passes before illuminating the spatial light modulator,
A video display system including the filter including a neutral density region.
【請求項2】 像を発生するために使用されるパルス幅
変調方法であって、 従来のパルス幅を持つデータサンプル当たり所定数のビ
ットのうちの上位ビットを表示するステップ、及びデー
タサンプル当たり前記所定数のビットのうちの下位ビッ
トが、該下位ビットに対する従来のパルス幅にフィルタ
強度と前記フィルタの中性濃度セグメントの所定低強度
との比を乗じたものに等しいパルス幅を持つように、前
記下位ビットを表示するステップを含む方法。
2. A pulse width modulation method used to generate an image, the method comprising: displaying the high order bit of a predetermined number of bits per data sample having a conventional pulse width; So that the low order bit of the predetermined number of bits has a pulse width equal to the conventional pulse width for the low order bit times the ratio of the filter strength to the predetermined low strength of the neutral density segment of the filter; A method comprising displaying the low order bits.
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