JPH09211346A - 空間光変調器を用いて画素データの表示を行うための方法及び装置 - Google Patents

空間光変調器を用いて画素データの表示を行うための方法及び装置

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JPH09211346A
JPH09211346A JP8230906A JP23090696A JPH09211346A JP H09211346 A JPH09211346 A JP H09211346A JP 8230906 A JP8230906 A JP 8230906A JP 23090696 A JP23090696 A JP 23090696A JP H09211346 A JPH09211346 A JP H09211346A
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light modulator
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ビー．ドハーティ ドナルド
Carl W Davis
ダブリュ．デイビス カール
Joseph G Egan
ジー．イーガン ジョセフ
Robert J Gove
ジェイ．ゴーブ ロバート
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の技術によるパルス幅変調を用いる画像
の表示において知覚される視覚上の不自然性を減少させ
る。 【解決手段】 パルス幅変調の表示のために、個別にア
ドレス可能な画素を有する空間光変調器（１５）を用い
て画素データを表示するための方法及び装置において、
供給されるデータフレームのおのおのは複数のビット平
面に分割され、そのビット平面のおのおのは、上記画素
のおのおのに対する１ビットのデータを有し、それが表
示する輝度の値のビットの重みを表わし、かつ、そのビ
ットの重みに対応した表示時間を持つ。ここで、より大
きいビットの重みのビット平面の表示時間はより短い表
示時間のセグメントに分割される。上記の複数のビット
平面は、各データフレームの期間の全体にわたって、選
ばれた配列様式に従って分布されることにより、視覚上
の不自然性を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間光変調器（Ｓ
ＬＭ）を使用する画像表示装置に関し、更には、上記空
間光変調器により画素データを表示する表示方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】空間光変調器（ＳＬＭ）に基いたビデオ
表示装置は陰極線管（ＣＲＴ）を用いる表示装置の代替
装置として、ますます使用されるようになっている。空
間光変調器を用いるビデオ表示装置は、ＣＲＴ使用装置
におけるかさばりと電力消費とをなくして、高解像度の
表示を与える。ディジタル・マイクロミラー装置（ＤＭ
Ｄ）は空間光変調器の１つのタイプであり、直視式又は
投射式表示装置のいずれかに対して用いることができ
る。ディジタル・マイクロミラー装置は、マイクロメカ
ニカル画素アレイを有し、同画素アレイのおのおのは、
電子信号により個別にアドレス可能なごく小さいミラー
を持っている。印加されるアドレス信号の状態に依存し
て、上記ミラーのおのおのは傾斜し、それにより各ミラ
ーは、画像平面に入射する光をあるいは反射しあるいは
反射しない。それらのミラーは、それらが発生する画像
の画素に対応させて、しばしば「画素」と呼称される。
通常、画素データ表示は、画素に接続された記憶セルに
ロードすることにより達成される。画素は、制御された
表示時間の間、そのオン又はオフ状態を維持することが
できる。他の空間光変調器は、同時に光を反射又は反射
することができる画素のアレイを用いて同様な動作原理
に従って動作し、それにより、スクリーンを走査するよ
りもむしろ画素をアドレスすることにより完全な画像が
形成される。更に他の空間光変調器の例は、個別に駆動
される画素を有する液晶表示装置（ＬＣＤ）である。
【０００３】白（オン）と黒（オフ）との間の中間レベ
ルの照明を行うために、パルス幅変調（ＰＷＭ）技術が
用いられる。基本的なパルス幅変調方式は、画像が視聴
者に対して表示されるときの速度をまず決定することを
含んでいる。それによりフレーム速度とそれに対応する
フレーム期間とを決定する。例えば、標準テレビジョン
方式では、画像は毎秒３０フレームの速度で送信され、
かつ、各フレームは約３３．３ミリ秒間持続する。次
に、各画素に対する輝度の導出が行われる。簡単な例に
おいて、ｎビットの解像度の場合を仮定すると、フレー
ム時間は２n −１の等しい時間スライスに分割される。
３．３ミリ秒のフレーム期間とｎビットの輝度値に対し
ては、時間スライスは３３．３／（２n −１）ミリ秒で
ある。
【０００４】上記の時間の決定の後、各フレームの各画
素に対し、画素の輝度が量子化される。それにより、黒
は零時間スライスであり、最下位のビットにより表示さ
れる輝度レベルは１時間スライスであり、最高の明るさ
は、２n −１時間スライスである。各画素の量子化され
た輝度は、１つのフレーム期間中における上記画素のオ
ン時間を決定する。このように、１つのフレーム期間
中、零より大きい量子化された値を有する各画素は、そ
の輝度に対応する数の時間スライスの間オンになる。視
聴者の眼は画素の明るさを積算することにより、画像
は、恰もそれがアナログレベルの光で発生されたものと
同様に見える。
【０００５】空間光変調器をアドレスするためには、パ
ルス幅変調はデータが「ビット平面」にフォーマットさ
れることを要求し、それにより各ビット平面は１ビット
の重さの輝度値に対応させられる。それゆえ、もし各画
素の輝度がｎビットの値で表わされるならば、各データ
フレームはｎビット平面を有する。各ビット平面は、各
画素に対し零又は１の値を持つ。前節で述べた簡単なパ
ルス幅変調の例では、１つのフレームの中で、各ビット
平面は別々にロードされ、画素は、それぞれの関連した
ビット平面の値に従ってアドレスされる。例えば、各画
素の最下位のビットを表わすビット平面は、１つの時間
スライスの間表示され、他方、最上位のビットを表わす
ビット平面は、２ｎ／２の時間スライスの間表示され
る。１つの時間スライスは３３．３／（２n −１）ミリ
秒に過ぎないので、空間光変調器は、上記のわずかな時
間内に、最下位のビットのビット平面をロードすること
ができなければならない。この最下位のビットのビット
平面をロードするための時間は、「ピークのデータ速
度」である。
【０００６】発明の名称「パルス幅変調表示システムに
用いるディジタル・マイクロミラー装置（ＤＭＤ）のア
ーキテクチャ及びタイミング」であるテキサス・インス
ツルメント社に譲渡された米国特許第５，２７８，６５
２号は、ＤＭＤ式表示システムにおいてＤＭＤをアドレ
スするための種々の方法を述べている。それらの方法
は、光学的効率を保ちつつピークのデータ速度を減少さ
せるための方法に関する。そこに記された方法のいくつ
かは、画素の素子のブロックをクリアすること、及びデ
ータをロードするために余分の「オフ」時間を用いるこ
とを含んでいる。１つの方法においては、最上位のビッ
トが表示される時間がより小さいセグメントに分けら
れ、それによりこれらのセグメントの間に、より下位の
ビットに対するローディングが行われるようにされてい
る。
【０００７】ピークのデータ速度を減少させる他の方法
は、「メモリの多重化」又は「分割リセット」と称され
る。この方法は、特殊な構成の空間光変調器を使用する
もので、その画素は個別にロードされ、かつ、アドレス
されるリセットグループにグループ化されている。それ
は、任意のある時間内にロードされるデータの量を減少
させ、かつ、各リセットグループに対する最下位のビッ
トは、フレーム期間内の他の時間にロードされるように
する。この構成は、テキサス・インスツルメント社に譲
渡された米国特許出願第０８／００２，６２７号に述べ
られている。
【０００８】空間光変調器の画素はすべて同時にアドレ
スされるか、あるいは多重化されているかのいかんに拘
わらず、結果として得られる表示は、最小の視覚上の不
自然性を有するものでなければならない。ビット平面の
データについて起こりうる１つのタイプの不自然さは、
「一時的な状態変化」である。一例として、８ビットの
システムに対し、もし１つのフレームにおいて、１つの
画素が１２８の輝度レベルを有し、かつ、最上位のビッ
トの表示時間がフレーム時間の最初の半分の間に起きる
と、画素は、この時間の間オンとなり、フレーム時間の
残余の間はオフとなる。もし次のフレームにおいて、画
素の輝度レベルが１２７であると、画素は最上位のビッ
トの表示時間中はオフとなり、そのフレーム時間内のす
べての他のビットに対する表示時間中はオンとなる。そ
こで、すべてのビットが状態を変化させる時点で視覚上
の不自然性を生じさせることが起こり得る。そして、そ
れは明るさが増加するほど一層目立つようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
によるパルス幅変調を用いる画像の表示において知覚さ
れる視覚上の不自然性を減少させるための方法及び装置
を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様として、
パルス幅変調の表示のために、個別にアドレス可能な画
素を有する空間光変調器（ＳＬＭ）を用いて画素データ
を表示するための方法及び装置が得られる。本発明の方
法及び装置においては、入力データは一連のデータフレ
ームとして受け取られる。このデータは複数のビット平
面にフォーマットされ、そのビット平面のおのおのは、
各画素に対し１ビットのデータを有する。各ビット平面
は、画素によって表示されるべき輝度の値のビットの重
みを表わし、それはまた、そのビットの重みに対応した
表示時間を持っている。より大きいビットの重みの１つ
又は複数の重みに対する複数のビット平面の表示時間
は、より短い表示時間のセグメントに分割される。その
各セグメントは同一のビット平面データを有するが、そ
のビット平面に対する全表示時間の一部分の間だけ表示
される。各フレームの中では、複数のセグメントのそれ
ぞれの表示時間は、そのフレームの期間の全体にわたっ
て分布されている。実際において、本発明の方法は、同
じビット平面データによって空間光変調器を再アドレス
するが、それは、他のビット平面のデータの表示時間と
共にフレーム期間内に分布されているところの、より短
い表示時間の間、行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、パルス幅変調方式を用いた
空間光変調器の表示装置について概説する。ディジタル
・マイクロミラー装置（ＤＭＤ）に基いたディジタル表
示装置に関する包括的な説明は、「標準的独立ディジタ
ル化ビデオ装置」という発明の名称の米国特許第５，０
７９，５４４号、「ディジタルテレビジョン装置」とい
う発明の名称の米国特許出願第０８／１４７，２４９
号、及び「ＤＭＤ表示装置」という発明の名称の米国特
許出願第０８／１４６，３８５号に記されている。上記
の米国特許及び特許出願のおのおのは、テキサス・イン
スツルメント社に譲渡されており、そのおのおのをここ
に参照する。上記の諸装置についての概説を、図１及び
２を参照しつつ以下に述べる。
【００１２】図１は、投射表示装置１０を示すブロック
図であり、同投射表示装置１０は、テレビジョン放送信
号のようなアナログビデオ信号から実時間画像を発生す
るために、空間光変調器１５を使用する。図２は、入力
信号がすでにディジタルデータを表わしているような同
様な装置２０を示すブロック図である。図１及び２の両
方においては、主スクリーンの画素データの処理のため
に重要な構成要素のみが示されている。その他の構成要
素である、同期化信号及び音声信号、又は映写されない
字幕のような副次的な映写スクリーン関係の記事等の処
理のために用いられるであろう構成要素は示されていな
い。
【００１３】信号インタフェースユニット１１はアナロ
グビデオ信号を受信し、ビデオ信号、同期化信号及び音
声信号を分離する。信号インタフェースユニット１１
は、ビデオ信号をＡ／Ｄ変換器１２ａ及びＹ／Ｃ分離器
１２ｂに送る。前者のＡ／Ｄ変換器１２ａは、データを
画素データのサンプルに変換し、後者のＹ／Ｃ分離器１
２ｂは、輝度（Ｙ）データをクロミナンス（Ｃ）データ
から分離する。図１においては、信号インタフェースユ
ニット１１よりの入力信号は、Ｙ／Ｃ分離処理の前にデ
ィジタルデータに変換されるが、他の実施例において
は、アナログフィルタを使用し、Ａ／Ｄ変換処理の前に
Ｙ／Ｃ分離処理を行うこともできる。
【００１４】処理装置１３は、種々の画素データを処理
するタスクを実行して、表示のためのデータを準備す
る。処理装置１３は、例えばフィールドバッファ及びラ
インバッファのような、上記のタスクに対して有用なあ
らゆる処理用記憶装置を含む。処理装置１３により実行
されるタスクは、線形化（ガンマ補正を行うための補償
作用）、色空間の変換、及びラインの作成を含む。これ
らのタスクが実行されるときの順序は変えることができ
る。
【００１５】表示記憶装置１４は処理装置１３から処理
済の画素データを受け取る。表示記憶装置１４は、入力
データ（オン入力又はオン出力データ）を「ビット平
面」フォーマットに形式化し、そのビット平面を、一時
に１つ宛、空間光変調器１５に送る。従来の技術の説明
の中で述べたように、ビット平面フォーマットは、１ビ
ットのデータの値に応答して、一度に、空間光変調器１
５の各画素にオン又はオフの変化をさせる。ここで説明
する実施例においては、この形式化処理は表示記憶装置
１４に関連したハードウェアにより行われる。しかしな
がら、他の実施例においては、形式化処理は、処理装置
１３によるか、あるいはデータ経路の中で表示記憶装置
１４の前又は後に設けられた専用の形式化処理用ハード
ウェアによって行うことができる。
【００１６】代表的な投射表示装置１０においては、表
示記憶装置１４は「二重バッファ」記憶装置である。そ
の意味は、それが少なくとも２つの表示フレームのため
の容量を持っているということである。そのため、１つ
の表示フレームのためのバッファは、他の表示フレーム
のためのバッファが書き込まれている間に読み出され
て、その読み出されたデータは空間光変調器１５に送ら
れるようにすることができる。それらの２つのバッファ
はピンポン式に制御され、それによりデータは空間光変
調器１５に対して絶えず使用可能である。
【００１７】表示記憶装置１４から出力されるビット平
面データは、空間光変調器１５に送られる。以下に説明
するように、より大きい重みのビットのビット平面は１
回より多い回数ロードされ、そのためにそれらのビット
平面はセグメント状に表示されうる。このセグメント状
のローディングは、１つのビット平面の１つのセグメン
トが表示されるたびに、表示記憶装置１４の中のそのビ
ット平面のデータを再アドレスすることにより達成され
る。
【００１８】この説明は、ディジタル・マイクロミラー
装置形の空間光変調器１５に関して行われているが、表
示装置１０の中で、それを他の形の空間光変調器で置換
し、ここで説明する本発明のために使用することができ
る。例えば、空間光変調器１５は、液晶表示装置形の空
間光変調器であってもよい。適切な空間光変調器１５の
詳細は、「空間光変調器」という発明の名称で、テキサ
ス・インスツルメント社に譲渡済の米国特許第４，９５
６，６１９号の中で説明されており、ここで参照する。
本質的に、空間光変調器１５は、表示記憶装置１４から
送られるデータを用いて、その画素アレイの中の各画素
をアドレスする。各画素のオン又はオフの状態により画
像が形成される。
【００１９】表示用光学ユニット１６は、空間光変調器
１５から画像信号を受信し、表示スクリーンのような画
像面を照らすための光構成部分を有する。カラーディス
プレイを行うためには、表示用光学ユニット１６は、カ
ラーホイールを含み、そして各カラーに対するビット平
面は順序付けられ、かつ、上記カラーホイールに対して
同期化されることができる。さもなくば、異なった色に
対するデータは、３つの空間光変調器により同時に表示
され、次に表示用光学ユニット１６により組み合わされ
るようにすることができる。主タイミングユニット１７
は、いろいろな装置の制御機能を有する。
【００２０】以下、ビット分割方法について説明する。
本発明の１つの特徴は、パルス幅変調は視覚上の不自然
性を生じさせることがあり、それはデータが表示される
順序を変更することにより防止可能であるということの
認識である。従来の技術の説明の中で述べたように、一
時的な輪郭変化は、特に、より大きい重みのビットが変
化する状態における輝度の変化により起こされる。
【００２１】図３Ａ及び図３Ｂは、一時的な輪郭変化を
防止するために用いられる「ビット分割」方法を図解し
ている。まず、図３Ａに示されているように、より大き
い重みのビットのビット平面の表示時間はより小さいセ
グメントに分割される。例えば、２５５時間スライス及
び８ビットの画素値を有する１つのフレーム期間に対し
て、最上位のビットに対するビット平面データ（ビット
平面７）は、１２８時間スライス（全フレーム時間の約
１／２）の表示時間（この間に各画素はオン又はオフに
なる）を有する。最上位のビットに対する表示時間がセ
グメントに分割されるときには、各セグメントは、上記
１２８時間スライスの整数番号を含む。代表的には、セ
グメントは等しい持続期間を有するが、これは必要条件
ではない。図３Ａにおいて、最上位のビットＭＳＢのビ
ット平面（ビット平面７）に対する表示時間は８つの等
しいセグメントに分割されている。同様に、ＭＳＢ−１
のビット平面（ビット平面６）に対する表示時間と、Ｍ
ＳＢ−２のビット平面（ビット平面５）に対する表示時
間とは、より小さい期間に分けられている。より詳しく
言えば、ＭＳＢ−１のビット平面（ビット平面６）に対
する表示時間は４つのセグメントに分割され、ＭＳＢ−
２のビット平面（ビット平面５）に対する表示時間は２
つのセグメントに分割されている。セグメント化のため
に選ばれるビット平面は、最下位のビットＬＳＢのビッ
ト平面以外の任意の１つ以上のビット平面でよい。
【００２２】次に、図３Ｂに図解されているように、セ
グメントに対する表示時間は、フレーム期間の全体にわ
たって分布されている。その分布は、フレーム期間を通
じて実質的に一様である。例えば、図３Ｂにおいて、最
上位のビットＭＳＢ（ビット７）に対する表示時間の８
つのセグメントは、ビット６，５及び４に対する表示時
間のセグメントにより分離されている。ビット３，２，
１，０に対する表示時間は、フレーム時間の終りの部分
に集合している。
【００２３】ビット平面の分割とその分布については多
くの他の組合せが可能である。実験結果によれば、表示
時間を全フレーム時間の１／１６以下に制限することに
より、有効に不自然性を減少させることと信じられる。
８ビットの画素データに対しては、それは、図３Ｂに図
解されたような８，４，２，１，１，１，１，１のセグ
メント化に帰着する。好結果をもたらすところのそれに
代わるセグメント化の方法は、８，４，２，２，１，
１，１，１のパターンを使用することであるが、このパ
ターンにおいてはビット平面４は、ビット平面７，６及
び５のそれぞれのセグメントの大きさの半分の大きさを
持った２つのセグメントに分割される。セグメントが小
さくなるほど、空間光変調器にデータがロードされこと
が必要とされる回数は増加し、それによりセグメントの
数に対しバンド幅の制限が課せられる。一般的に、セグ
メントに対する表示時間の分布は、輝度の変化の影響を
最小にするのに十分なほど一様である。このように、最
上位のビットＭＳＢのセグメントの表示時間は、他のビ
ットのセグメントの表示時間により分離されている。
【００２４】上記のように、空間光変調器の表示装置１
０又は２０は、色の表示を、カラーホイールを通してお
のおのの色に対するデータの順次の表示することによる
か、あるいは３つの空間光変調器を使用しておのおのの
色に対するデータを同時に表示することによって行うこ
とができる。カラーホイールを使用するときは、フレー
ム時間は、おのおのの色に対して１つの部分というよう
に、３つ部分に分けられる。カラーホイール装置に対し
て、上述のビット分割方法を用いることができ、その場
合の「フレーム時間」は、おのおのの色に対して割り当
てられたフレーム時間の各部分に相当している。しかし
ながら、カラーホイール装置の場合は、表示時間が比較
的に短いので、表示には不自然性が生じ難い。カラーホ
イール装置は、同じ明るさのマルチチップカラー装置と
比較して、より少い数のセグメントで足りる。一様な分
布の３，２，１，１，１，１，１，１パターンを使用し
たビット分割方法が、カラーホイール装置に対して適し
ているであろう。
【００２５】以下、分割リセットアドレス指定方法につ
いて説明する。図４は分割リセットアドレス指定を行う
ための構成を有する空間光変調器１５の画素アレイの一
部分を図解している。少数の画素３１及びそれに関連し
た記憶セル３２のみが明示されているが、図４に示され
たように、空間光変調器１５は、画素３１及び記憶セル
３２の追加の行及び列を有する。代表的な空間光変調器
１５は何百又は何千の画素３１を持っている。
【００２６】図４の実施例においては、４つの画素３１
のセットが１つの記憶セル３２を共用している。それに
より空間光変調器１５は、画素３１の４つのリセットグ
ループに分けられている。それらのリセットグループ
は、４番目の行ラインの画素３１毎に同一のリセットグ
ループに属するように水平方向に分けられている。これ
らのリセットグループに対するデータは、リセットグル
ープデータの形態にフォーマットされる。そこで、画素
の数をｐとし、リセットグループの数をｑとすると、ｐ
個のビットを持った１つのビット平面は、ｐ／ｑ個のデ
ータビットを有する１つのリセットグループの形態にフ
ォーマットされる。
【００２７】「空間光変調器のための画素制御回路」と
いう発明の名称の米国特許出願で、テキサス・インスツ
ルメント社に譲渡されており、ここに参照する米国特許
出願第０８／００２，６２７号は、ディジタル・マイク
ロミラー装置（ＤＭＤ）のための分割リセット形データ
ローディング及びアドレッシングについて述べている。
これらの技術思想は、空間光変調器に対し全般的に適用
可能である。
【００２８】画素３１のオンからオフへの切換は、その
記憶セル３２に１データビットをロードし、かつ、アド
レスライン３３を経てその画素３１に接続されたアドレ
ス電極に、そのビットにより指示された電圧を印加する
ことによって制御される。換言すれば、４つの画素３１
のセットのおのおの毎に、１又は零のデータ値がその記
憶セル３２に対して送られ、かつ、それらの画素３１に
対し、プラス又はマイナス電圧として印加される。リセ
ットライン３４上の信号は、上記の４つの画素３１のセ
ットの中のいずれの画素３１が状態を変えるのかを決定
する。
【００２９】分割リセット形アドレッシングの一面とし
て、空間光変調器の全体の構成の中の１サブセットだけ
が一時点においてロードされる。言い換えれば、１つの
ビット平面の全体のデータを一度にロードする代わり
に、そのビット平面のデータの複数のリセットグループ
に対するローディングが、フレーム期間以内の異なった
時点に起きる。１つの全リセットグループは、それらの
リセットライン３４上の共通の信号により制御される。
特定のリセットグループの画素３１に対するすべての記
憶セル３２が一旦ロードされると、リセットライン３４
はリセット信号を送り、それによりそれらの関連した記
憶セル３２の中のデータに従って、それらの画素３１の
状態を変化させる。
【００３０】本発明のビット分割方法は、分割リセット
形空間光変調器に対して適用できる。上述のように、デ
ータはビット平面の形態にフォーマットされる。更に、
データが所望の順序で空間光増幅器１５に送られるよう
に、上記ビット平面はリセットグループの形態にフォー
マットされる。各リセットグループの範囲内で、その複
数のビット平面の表示時間はそれぞれ分割され、かつ、
上記のように分布され得る。
【００３１】一例として、図３Ｂのパターンを４つのリ
セットグループ（ａ−ｄ）に対して変更したものを使用
することにより、１つのフレームに対するデータは下記
の順序で表示されるであろう。 ビット平面７，リセットグループａ，セグメント１ ────── ビット平面７，リセットグループｄ，セグメント１ ビット平面６，リセットグループａ，セグメント１ ────── ビット平面７，リセットグループａ，セグメント２ ────── ビット平面５，リセットグループａ，セグメント１ ────── ビット平面３，リセットグループａ ────── ビット平面０，リセットグループｄ 同時形カラー装置（多重空間光変調器方式）において
は、各カラーに対し、同一のパターンが使用されるであ
ろう。しかしながら、順次形カラー装置（カラーホイー
ル方式）においては、各カラーに対し、上記パターン
は、同一のパターンを使用してもよいし、あるいは変え
てもよい。
【００３２】次に動的ビット分割方法について説明す
る。本発明の進展の一態様は、画像の内容に依存してビ
ット分割パターンを変えることである。画像の中に動き
又は輝度の変化が起きる時には、ビット分割を行うこと
ができる。多分、その時には、バンド幅の増加の要求に
対する対策として、より大きい重みのビットだけが表示
されるようにする。例えば、それらの画像の表示の中に
おいては、８ビットのデータの６つの最上位のビットの
みが表示される。但し、それはビット平面データの高度
のセグメント化と分布とを伴って実行される。種々の公
知の動き及び輝度の検出方法を、この動的ビット分割方
法の制御用の目的に用いることができる。順次形カラー
装置（カラーホイール方式）においては、これらの動的
変化はおのおのの色に対して処置される。例えば、高い
輝度の色は、より低い輝度の色よりもより多くのビット
分割を必要とするであろう。
【００３３】以上説明したように、本発明の利点は、従
来技術によるパルス幅変調を用いる画像の表示において
知覚される視覚上の不自然性を減少させることができる
ことである。以上、本発明を特定の実施例について説明
したが、この説明は限定的な意味をもって解釈してはな
らない。代わりの実施例とともに開示された実施例の種
々の変更が当業者には明らかであろう。従って、本願の
特許請求の範囲の記載は、本発明の技術的範囲に属する
すべての変更を包含することを考慮するべきである。
【００３４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）個別にアドレス可能な複数の画素を有し、かつ、
パルス幅変調を行う空間光変調器（ＳＬＭ）を用い、一
連のデータフレームとして受信する画素データを表示す
る方法であって、複数のビット平面であって、該ビット
平面のおのおのは、前記画素のおのおのに対する１ビッ
トのデータを有し、前記画素により表示されるべき輝度
の値のビットの重みを表わし、更に前記ビットの重みに
対応する表示時間を有するようにされた前記複数のビッ
ト平面の形態に、前記データフレームのおのおのをフォ
ーマットする段階と、より大きいビットの重みの１つ又
は複数に対する前記複数のビット平面の表示時間を複数
のセグメントに分割する段階と、前記データフレームの
１つの前記複数のセグメントの表示時間を、前記１つの
データフレームの期間の全体にわたって分布させる段階
とを含むことを特徴とする空間光変調器を用いて画素デ
ータを表示する方法。
【００３５】（２）第１項に記載の方法であって、前記
データフレームの期間を複数の等しい時間スライスに分
割する段階を更に含み、かつ、前記フォーマットする段
階は、前記複数のビット平面のおのおのに対し、該ビッ
ト平面のビットの重みに比例した数の前記時間スライス
を割り当てることにより実行されることを特徴とする前
記方法。 （３）第１項に記載の方法において、すべての前記複数
のセグメントは、等しい表示時間を有することを特徴と
する前記方法。 （４）第１項に記載の方法において、前記複数のビット
平面の任意の１つのすべての前記複数のセグメントは、
等しい表示時間を有することを特徴とする前記方法。 （５）第１項に記載の方法であって、前記複数のビット
平面を複数のリセットグループの形態にサブフォーマッ
トする段階を更に含み、前記複数のリセットグループの
おのおのは、１つのグループの前記画素に対するデータ
であって、他の前記画素に対するデータとは異なる時点
に前記空間光変調器にロードされるべき前記データを有
しており、それにより前記セグメントに分割する段階
は、前記複数のリセットグループの前記複数のビット平
面の表示時間をセグメント化するように実行されること
を特徴とする前記方法。
【００３６】（６）第１項に記載の方法において、前記
セグメントに分割する段階に先行して、前記画素データ
の中の動きを検出する段階が実行され、かつ、前記セグ
メントに分割する段階と前記分布させる段階との実行
は、前記検出する段階の検出結果に依存することを特徴
とする前記方法。 （７）第６項に記載の方法であって、１つ以上のより小
さいビットの重みに対する表示時間を除去する段階を更
に含むことを特徴とする前記方法。
【００３７】（８）第１項に記載の方法において、前記
セグメントに分割する段階に先行して、前記画素データ
の中の輝度を検出する段階が実行され、かつ、前記セグ
メントに分割する段階と前記分布させる段階との実行
は、前記検出する段階の検出結果に依存することを特徴
とする前記方法。 （９）第８項に記載の方法であって、より小さいビット
の重みの１つ又は複数に対する表示時間を除去する段階
を更に含むことを特徴とする前記方法。
【００３８】（１０）第１項に記載の方法において、前
記画素データの表示は順次形カラー表示であり、かつ、
数種のカラーのおのおのは前記データフレームの一部分
に対して表示され、それにより前記フォーマットする段
階及び前記セグメントに分割する段階は、前記数種のカ
ラーのおのおのに対するデータに対して実行され、ま
た、前記分布させる段階は前記一部分の範囲内において
実行されることを特徴とする前記方法。 （１１）第１項に記載の方法において、前記分布させる
段階は、前記複数のセグメントが実質的に一様に分布さ
れるように実行されることを特徴とする前記方法。
【００３９】（１２）空間光変調器（ＳＬＭ）を用いて
画素データのフレームより画像の表示を行うための表示
装置であって、複数のビット平面であって、該ビット平
面のおのおのは、前記画素のおのおのに対する１ビット
のデータを有し、前記画素により表示されるべき輝度の
値のビットの重みを表わし、更に前記ビットの重みに対
応する表示時間を有するようにされた前記複数のビット
平面の形態に、前記データフレームのおのおのをフォー
マットするように動作するデータフォーマッタと、前記
複数のビット平面を蓄積し、かつ、前記複数のビット平
面を前記空間光変調器に向けて送り出すことが可能であ
り、それにより、より大きいビットの重みの１つ又は複
数に対する前記複数のビット平面が、そのビット平面に
対応するフレームの期間中、前記空間光変調器に向けて
多数回送り出されるようにされた表示記憶装置と、それ
により前記複数のビット平面が表示される前記空間光変
調器において、前記より大きい値の複数のビット平面の
１つ又は複数の表示時間は、前記複数のビット平面が前
記表示記憶装置から送り出されるたびに付与され、それ
により、前記より大きい値の複数のビット平面の１つ又
は複数が、前記データフレームの期間の全体にわたって
セグメントに分割され、かつ、分布されるようにされた
前記空間光変調器とを包含することを特徴とする、空間
光変調器を用いて画素データのフレームより画像の表示
を行うための表示装置。
【００４０】（１３）第１２項に記載の表示装置におい
て、前記データフォーマッタはプロセッサであることを
特徴とする前記装置。 （１４）第１２項に記載の表示装置において、前記デー
タフォーマッタは前記表示記憶装置の回路構成の一部分
として配設されていることを特徴とする前記装置。
【００４１】（１５）第１２項に記載の表示装置におい
て、前記空間光変調器は多重化メモリを有する空間光変
調器であり、更に前記データフォーマッタは前記複数の
ビット平面を複数のリセットグループの形態にサブフォ
ーマットするように構成されており、また前記複数のリ
セットグループのおのおのは、１つのグループの前記画
素に対するデータであって、他の前記画素に対するデー
タとは異なる時点に前記空間光変調器にロードされるべ
き前記データを有しており、それにより前記空間光変調
器は、前記複数のリセットグループの前記複数のビット
平面の表示時間をセグメント化するようにされているこ
とを特徴とする前記装置。
【００４２】（１６）パルス幅変調の表示のために、個
別にアドレス可能な画素を有する空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）を用いて画素データを表示するための方法及び装置
において、入力データは一連のデータフレームとして受
け取られ、各データフレームは複数のビット平面に分割
され、そのビット平面のおのおのは、空間光変調器の複
数の画素のおのおのに対する１ビットのデータを有し、
かつ、上記画素により表示されるべき輝度の値のビット
の重みを表わしている。各ビット平面はフレーム期間の
一部分に対応する表示時間を有するが、より大きい重み
のビットのビット平面の表示時間はフレーム期間のより
長い部分を占めている。次に、より大きい重みの１つ以
上のビットのビット平面に対する表示時間はセグメント
化されることにより、それらのビットに対するデータは
連続した時間の間ではなく、セグメントに分けられて表
示される。（図３Ａ）そして、それらのセグメントはフ
レーム期間の全体にわたって分布されることにより、視
覚上の不自然性を減少させる。（図３Ｂ）
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における画像表示装置のブロック図であ
り、同画像表示装置のおのおのは、本発明に従ってデー
タを表示する空間光変調器１５を備えている。
【図２】本発明における画像表示装置のブロック図であ
り、同画像表示装置のおのおのは、本発明に従ってデー
タを表示する空間光変調器１５を備えている。
【図３】本発明に従ってデータが表示される態様を図解
している。
【図４】図１又は図２に図示の空間光変調器１５であっ
て、多重化された（分割リセット形の）記憶装置のアド
レス指定を行うための上記空間光変調器の構成を図解し
ている。
【符号の説明】
１０，２０ 投射表示装置 １１ 信号インタフェースユニット １２ａ Ａ／Ｄ変換器 １２ｂ Ｙ／Ｃ分離器 １３ 処理装置 １４ 表示記憶装置 １５ 空間光変調器 １６ 表示用光学ユニット １７ 主タイミングユニット ３１ 画素 ３２ 記憶セル ３３ アドレスライン ３４ リセットライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ ジー．イーガン アメリカ合衆国テキサス州ガーランド，オ ーバーランド ドライブ 410 (72)発明者 ロバート ジェイ．ゴーブ アメリカ合衆国カリフォルニア州ロス ガ トス，ブラッシュ ロード 21104

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 個別にアドレス可能な複数の画素を有
    し、かつ、パルス幅変調を行う空間光変調器（ＳＬＭ）
    を用い、一連のデータフレームとして受信する画素デー
    タを表示する方法であって、 複数のビット平面であって、同ビット平面のおのおの
    は、前記画素のおのおのに対する１ビットのデータを有
    し、前記画素により表示されるべき輝度の値のビットの
    重みを表わし、更に前記ビットの重みに対応する表示時
    間を有するようにされた前記複数のビット平面の形態
    に、前記データフレームのおのおのをフォーマットする
    段階と、 より大きいビットの重みの１つ又は複数に対する前記複
    数のビット平面の表示時間を複数のセグメントに分割す
    る段階と、 前記データフレームの１つの前記複数のセグメントの表
    示時間を前記１つのデータフレームの期間の全体にわた
    って分布させる段階とを含むことを特徴とする空間光変
    調器を用いて画素データ表示する方法。
  2. 【請求項２】 空間光変調器（ＳＬＭ）を用いて画素デ
    ータのフレームより画像の表示を行うための表示装置で
    あって、 複数のビット平面であって、該ビット平面のおのおの
    は、前記画素のおのおのに対する１ビットのデータを有
    し、前記画素により表示されるべき輝度の値のビットの
    重みを表わし、更に前記ビットの重みに対応する表示時
    間を有するようにされた前記複数のビット平面の形態
    に、前記データフレームのおのおのをフォーマットする
    ように動作するデータフォーマッタと、 前記複数のビット平面を蓄積し、かつ、前記複数のビッ
    ト平面を前記空間光変調器に向けて送り出すことが可能
    であり、それにより、より大きいビットの重みの１つ又
    は複数に対する前記複数のビット平面が、そのビット平
    面に対応するフレームの期間中、前記空間光変調器に向
    けて多数回送り出されるようにされた表示記憶装置と、 それにより前記複数のビット平面が表示される前記空間
    光変調器において、前記より大きい値の複数のビット平
    面の１つ又は複数の表示時間は、前記複数のビット平面
    が前記表示記憶装置から送り出されるたびに付与され、
    それにより、前記より大きい値の複数のビット平面の１
    つ又は複数が、前記データフレームの期間の全体にわた
    ってセグメントに分割され、かつ、分布されるようにさ
    れた前記空間光変調器とを包含することを特徴とする、
    空間光変調器を用いて画素データのフレームより画像の
    表示を行うための表示装置。
JP8230906A 1995-08-31 1996-08-30 空間光変調器を用いて画素データの表示を行うための方法及び装置 Pending JPH09211346A (ja)

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