KR100324056B1 - Pixel control circuit for spatial light modulator - Google Patents

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케빈엘.콘허
제임스엘.코너
클라우드이.테우
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윌리엄 비. 켐플러
텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Abstract

기존의 장치에 비해 감소된 제어 회로를 갖는 공간 광 변조기(10)가 제공된다. 픽셀 소자(11)의 세트는 각 메모리 셀(12)이 다른 메모리 셀(12)과 동일한 팬아웃을 가지도록 메모리 셀(12)을 나눈다. 세트내의 각 픽셀 소자(11)는 그 세트내의 다른 픽셀 소자(11)의 리셋 라인으로부터 분리되는 리셋 라인(13)을 통해 온 또는 오프 상태로 스위치된다. 프레임 데이타는 각 분할 비트 프레임이 하나의 리셋 라인(13)에 픽셀 소자(11)용 데이타만을 포함하도록 세트 시간 주기 동안 분할 비트 프레임으로 로드된다. 따라서, 동일 메모리 셀(12)은 팬아웃내의 하나의 픽셀 소자(11)만이 한번에 스위치되기 때문에 그 팬아웃에서 모든 픽셀 소자(11)에 데이타를 전달하기 위해 사용될 수 있다.There is provided a spatial light modulator 10 having a reduced control circuit compared to conventional devices. The set of pixel elements 11 divides the memory cells 12 such that each memory cell 12 has the same fanout as the other memory cells 12. Each pixel element 11 in the set is switched on or off via a reset line 13 which is separated from the reset line of other pixel elements 11 in the set. The frame data is loaded into the divided bit frames during the set time period so that each divided bit frame includes only the data for the pixel elements 11 in one reset line 13. Thus, the same memory cell 12 can be used to transfer data to all pixel elements 11 at that fanout since only one pixel element 11 in the fanout is switched at a time.

Description

공간 광 변조기용 픽셀 제어 회로Pixel Control Circuit for Spatial Light Modulator

본 발명은 공간 광 변조기(spatial light modulator), 특히 변형 가능한 미러 장치 및 개별적인 픽셀 소자의 온 및 오프 상태를 제어하기 위한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a spatial light modulator, in particular a deformable mirror device and circuitry for controlling the on and off states of individual pixel elements.

공간 광 변조기(SLM)는 전자적으로 어드레스 가능한 픽셀 소자의 어레이와 이에 관련된 제어 회로로 구성된다. 전형적인 응용은 각각의 픽셀로부터의 광이 확대되어 광 시스템에 의해 디스플레이 스크린에 투영되는 화상 디스플레이를 위한 것이다. 변조의 형태는 변조기가 광 시스템과 어떻게 결합하느냐에 달려있다.The spatial light modulator (SLM) consists of an array of electronically addressable pixel elements and control circuits associated therewith. Typical applications are for image displays in which the light from each pixel is magnified and projected onto the display screen by the light system. The type of modulation depends on how the modulator couples with the optical system.

흔히 사용되는 SLM 형태는, 각각의 픽셀 소자가 전기적 입력에 응답하여 개별적으로 움직일 수 있는 아주 작은 마이크로-기계 미러인 변형 가능한 미러 장치이다. 입사광은 각각의 픽셀로부터 반사되어 방향, 위상 또는 진폭이 변조될 수 있다.A commonly used SLM type is a deformable mirror device, which is a tiny micro-mechanical mirror in which each pixel element can move individually in response to electrical input. Incident light may be reflected from each pixel and modulated in direction, phase or amplitude.

많은 응용에서, SLM은 각각의 픽셀 소자가 2개의 상태중 하나를 가질 수 있다는 점에서 이진(binary)이다. 소자가 오프될 수 있다는 것은 그것이 광을 전달하지 않는다는 것을 의미한다. 또는, 소자가 온될 수 있다는 것은 그것이 최대 세기로 광을 전달한다는 것을 의미한다. 관찰자(viewer)가 중간 레벨의 광을 감지할 수 있도록 하기 위해, 다양한 펄스 폭 변조 기술이 이용될 수 있다. 이들 기술은 본 출원과 동일한 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "DMD Architecture and Timing for Use in a Pulse-Width Modulated Display System"인 계류중인 미합중국 특허 제 07/678,761호에 개시된다.In many applications, SLMs are binary in that each pixel element can have one of two states. The fact that the device can be turned off means that it does not transmit light. Alternatively, the fact that the device can be turned on means that it transmits light at maximum intensity. Various pulse width modulation techniques can be used to enable the viewer to sense medium levels of light. These techniques are disclosed in pending US Pat. No. 07 / 678,761, entitled “DMD Architecture and Timing for Use in a Pulse-Width Modulated Display System”, assigned to the same assignee as the present application.

일반적으로, 펄스 폭 변조는 각 프레임중 이진수에 대응하는 기간동안 각 픽셀을 온 또는 오프로 스위칭함으로써 집중된 휘도(integrated brightness)를 생성한다. 펄스 폭 변조는 전체 프레임에 대해 픽셀당 하나의 비트가 한번에 로드되는 "비트 프레임" 로딩과 같이 SLM을 로드하기 위해 여러 가지 설계를 사용한다. 각 픽셀 소자는 메모리 셀을 갖는다. 메모리 셀의 전체 어레이는 셀당 하나의 비트로 로드되고, 그 다음 모든 픽셀 소자가 데이타의 그 비트 프레임에 대응하여 세트된다. 현재 비트 프레임의 디스플레이 시간 동안, 다음 비트 프레임용 데이타가 로드된다. 따라서, 예를 들면, 8비트 픽셀 휘도 양자화를 위해, SLM은 한번에 프레임당하나의 픽셀씩 프레임당 8회 로드된다. 이러한 방법으로, 최상위 비트가 프레임 주기의 1/2 동안, 제2 최상위 비트가 프레임 기간의 1/4 동안 등등으로 디스플레이되며, 최하위 비트(LSB)는 n비트 휘도 양자화를 위해 1/2n프레임 주기의 디스플레이 시간을 나타낸다.In general, pulse width modulation produces integrated brightness by switching each pixel on or off for a period corresponding to a binary number in each frame. Pulse width modulation uses several designs to load the SLM, such as "bit frame" loading, where one bit per pixel is loaded for the entire frame at a time. Each pixel element has a memory cell. The entire array of memory cells is loaded at one bit per cell, and then all pixel elements are set corresponding to that bit frame of data. During the display time of the current bit frame, the data for the next bit frame is loaded. Thus, for example, for 8-bit pixel luminance quantization, the SLM is loaded eight times per frame, one pixel per frame at a time. In this way, the most significant bit is displayed for half of the frame period, the second most significant bit for one quarter of the frame period, and so on, and the least significant bit (LSB) is 1/2 n frame period for n-bit luminance quantization. Indicates the display time.

기존의 픽셀 로딩 기술에 나타나는 문제점은 픽셀 소자당 최소한 하나의 메The problem with traditional pixel loading techniques is that at least one method per pixel device is present.

모리가 요구된다는 것이다. 프레임당 픽셀의 수가 증가할수록 SLM 장치용 메모리의 비용이 증가되고 생산량이 감소된다. SLM에 있어서 픽셀 소자를 제어하기 위해 회로를 감소시킬 필요가 있다.Mori is required. As the number of pixels per frame increases, the cost of the memory for the SLM device increases and the yield decreases. In SLM there is a need to reduce the circuitry to control the pixel elements.

픽셀 소자 마다 메모리 셀을 사용하는 로딩 방식은 또한 픽셀 소자가 세트될 수 있는 최소한의 시간을 비트 프레임을 메모리 어레이 내로 로드하기 위해 요구된 시간으로 제한한다. 펄스 폭 변조가 사용될 때, LSB를 위한 디스플레이 시간은 가장 짧은 디스플레이 시간이다. 이 LSB 시간 동안, 다음 프레임을 위한 데이타가 로드되어야 한다. 이것은 "피크(peak)" 데이타 레이트가 요구된 경우의 시간 주기이다. 이 피크 데이타 레이트를 만족시키기 위해, 소정 핀 카운트 및 이들 핀의 데이타 주파수가 사용되어야 한다. 하이 피크 데이타 레이트는 장치 및/또는 시스템 비용을 증가시키는 하이 핀 카운트 및/또는 고주파수로 전이한다. SLM에 대해 이러한 피크 데이타 레이트를 감소시킬 필요가 있다.The loading scheme using memory cells per pixel element also limits the minimum time that the pixel element can be set to the time required to load the bit frame into the memory array. When pulse width modulation is used, the display time for the LSB is the shortest display time. During this LSB time, data for the next frame must be loaded. This is the time period when a "peak" data rate is required. In order to satisfy this peak data rate, a predetermined pin count and the data frequency of these pins must be used. High peak data rates transition to high pin counts and / or high frequencies, which increases device and / or system cost. There is a need to reduce this peak data rate for SLM.

본 발명의 제1 특징은 픽셀 신호에 전달된 데이타 신호의 값에 의존하는 2가지 상태중의 하나로 세트 및 리셋될 수 있는 각각의 픽셀 소자를 개별적으로 제어하는 공간 광 변조기(SLM)이다. SLM은 관련 메모리 셀로부터 픽셀 소자에 전달된 데이타 신호의 값에 따라 2가지의 가능한 상태를 각각 갖는 픽셀 소자의 어레이를가진다. SLM은 또한 픽셀 소자의 세트와 데이타 통신하는 각각의 다수의 메모리 셀을 갖는다. 각 메모리 셀은 그 세트의 픽셀 소자의 온 또는 오프 상태를 나타내는 데이타 값을 저장하고, 그 세트의 픽셀 소자에 이 데이타 값을 나타내는 신호를 전달한다. 다수의 리셋 라인은 다른 리셋 라인이 세트의 각 픽셀 소자와 통신하도록 픽셀 소자에 접속된다. 따라서, 리셋 라인은 한번에 세트의 하나의 픽셀 소자만을 리셋시키기 위해 사용될 수 있다.A first feature of the invention is a spatial light modulator (SLM) which individually controls each pixel element that can be set and reset in one of two states depending on the value of the data signal delivered to the pixel signal. The SLM has an array of pixel elements each having two possible states depending on the value of the data signal transmitted from the associated memory cell to the pixel element. The SLM also has a plurality of memory cells each in data communication with a set of pixel elements. Each memory cell stores a data value indicative of an on or off state of a set of pixel elements, and transmits a signal representing this data value to the set of pixel elements. Multiple reset lines are connected to the pixel elements such that other reset lines communicate with each pixel element in the set. Thus, the reset line can be used to reset only one pixel element of the set at a time.

본 발명의 기술적인 장점은 단일 메모리 셀이 다중 픽셀 소자의 세트를 제어한다는 것이다. 이것은 픽셀당 회로를 감소시키는데, 이것은 장치 비용의 감소와 제조 생산량 증가의 효과를 가져다준다. 또한 로딩이 반드시 행해져야 하는 피크 데이타 레이트는 임의의 하나의 리셋를 로드하기 위한 메모리 셀이 소수이기 때문에 감소된다. 이것은 핀 카운트 감소 및/또는 데이타 주파수 요구를 완화시키는 효과와 장치 및/또는 시스템 비용을 낮추는 효과를 더 갖는다.The technical advantage of the present invention is that a single memory cell controls a set of multiple pixel elements. This reduces the circuit per pixel, which has the effect of reducing device cost and increasing production yield. In addition, the peak data rate at which loading must be performed is reduced because the memory cells for loading any one reset are few. This further has the effect of reducing pin count and / or data frequency requirements and lowering device and / or system cost.

픽셀 어레이 상호 접속Pixel array interconnect

제1도는 메모리 셀(12) 및 리셋 라인(13)으로 제어되는 픽셀 소자(11)를 갖는 SLM 어레이(10)의 부분 블럭도이다. 관련 제어 회로를 갖는 소수의 픽셀(11)만이 도시되나, 전형적인 SLM 어레이(10)는 수천 개의 이러한 소자(11)를 가질 것이다. 제1도는 주로 각 메모리 셀(12)이 다중 픽셀 소자(11)에 어떻게 서비스하는지를 도시하기 위한 것이다. 픽셀 소자(11), 메모리 셀(12) 및 리셋 라인(13) 사이의 상호접속에 관한 부가적인 상세한 설명이 제2도 내지 제5도와 관련하여 후술된다.1 is a partial block diagram of an SLM array 10 having a pixel element 11 controlled by a memory cell 12 and a reset line 13. Only a few pixels 11 with associated control circuits are shown, but a typical SLM array 10 will have thousands of such elements 11. FIG. 1 is primarily for illustrating how each memory cell 12 serves the multiple pixel element 11. Additional details regarding the interconnection between the pixel element 11, the memory cell 12 and the reset line 13 are described below with reference to FIGS. 2 to 5.

설명의 목적상, SLM(10)은 변형 가능한 미러 장치(DMD)로 공지된 장치이다.DMB는 관찰자로 하여금 세기 변화를 감지할 수 있게 하기 위해 변조될 수 있는 아주 작은 마이크로-기계 미러 소자의 어레이를 갖는다. DMD의 한 예는 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이트사에서 제조된 DMD 장치이다. 그러나, 본 발명은 SLM(10)용 DMD의 사용에 제한되지 않고, 유사한 특성, 즉 후술되는 바와 같이 데이타 신호 및 리셋 제어 신호에 따라 동작하는 어드레스 가능한 픽셀 소자를 갖는 다른 형태의 SLM에도 사용될 수도 있다.For purposes of explanation, the SLM 10 is a device known as a deformable mirror device (DMD). A DMB is an array of tiny micro-mechanical mirror elements that can be modulated to allow the observer to detect intensity changes. Has One example of a DMD is a DMD device manufactured by Texas Instruments Inc. However, the present invention is not limited to the use of the DMD for the SLM 10, but may also be used for other types of SLMs having similar characteristics, that is, addressable pixel elements operating according to data signals and reset control signals as described below. .

픽셀 소자(11)는 2가지 안정 상태를 의미하는 쌍안정 모드에서 동작된다. 제3도와 관련하여 후술되는 바와 같이, 그 이동의 방향은 픽셀 소자(11)를 "구동"하기 위한 어드레스 전극을 통해서 메모리 셀(12)로부터의 데이타를 "로드"함으로써 제어된다. 제3도와 관련하여 또한 후술되는 바와 같이, 픽셀 소자(11)의 상태는 리셋 전극을 통해서 차동 바이어스를 인가함으로써 상기 구동 전압에 따라 변화된다. "리셋 신호"라는 용어는 여기서 상태를 변화시키도록 픽셀 소자(11)에 전달된 신호를 표현하기 위해 사용된다.The pixel element 11 is operated in a bistable mode, meaning two stable states. As will be described later in connection with FIG. 3, the direction of movement is controlled by " loading " the data from the memory cell 12 via an address electrode for " driving " the pixel element 11. As will also be described later with reference to FIG. 3, the state of the pixel element 11 is changed in accordance with the drive voltage by applying a differential bias through the reset electrode. The term " reset signal " is used herein to represent a signal transmitted to the pixel element 11 to change state.

픽셀 소자(11)는 각각의 세트가 메모리 셀(12)과 통신하는 4개의 픽셀 소자(11)의 세트로 분류된다. 단일 메모리 셀(12)과 관련된 세트내의 픽셀 소자(11)의 수는 메모리 셀(12)의 "팬아웃(fanout)"으로 지칭된다. 따라서, 제1도에서, 각 메모리 셀(12)은 4개의 픽셀의 "팬아웃"을 갖는다. 본 발명은 다른 팬아웃 값에 적용될 수 있지만, 4개의 팬아웃은 여기서 예로서 사용된다.The pixel elements 11 are classified into sets of four pixel elements 11 each set in communication with a memory cell 12. The number of pixel elements 11 in the set associated with a single memory cell 12 is referred to as the " fanout " Thus, in FIG. 1, each memory cell 12 has a "fan out" of four pixels. Although the present invention can be applied to other fanout values, four fanouts are used here as an example.

각 메모리 셀(12)은 종래의 SRAM(static random access memory) 셀일 수 있다. SLM(10)에 대한 최근의 많은 설계의 장점중 한가지는 그들이 밑에 있는 CMOS제어 회로 상에 쉽게 집적될 수 있다는 것이다. 이 설명은 각각 단일 비트 저장 용량을 갖는 메모리 셀(12)에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 범위는 한 비트 이상을 저장하거나 또는 부가적인 논리 회로를 갖는 "메모리 셀"을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 각 메모리 셀(12)은 더블 버퍼 구성을 가질 수 있다.Each memory cell 12 may be a conventional static random access memory (SRAM) cell. One of the advantages of many recent designs for the SLM 10 is that they can be easily integrated onto the underlying CMOS control circuitry. This description relates to memory cells 12 each having a single bit storage capacity. However, the scope of the present invention may also include "memory cells" that store more than one bit or have additional logic circuitry. For example, each memory cell 12 may have a double buffer configuration.

4개의 리셋 라인(13)은 픽셀 소자(11)가 그 상태를 변화시키는 시간을 제어한다. 특정 리셋 라인(13)에 접속된 픽셀 소자(11)용 모든 메모리 셀(12)이 로드될 때, 픽셀 소자(11)의 상태는 리셋 라인(13)상의 리셋 신호에 응답하는 동시에 이들이 로드된 데이타에 따라 변화한다. 바꾸어 말하면, 픽셀 소자(11)는 그들의 메모리 셀(12)로부터 그들에게 공급된 데이타가 변화할 때, 및 리셋 신호를 수신할 때까지 현재의 상태를 보유한다.Four reset lines 13 control the time for which the pixel element 11 changes its state. When all the memory cells 12 for the pixel element 11 connected to the specific reset line 13 are loaded, the state of the pixel element 11 responds to the reset signal on the reset line 13 and at the same time the data loaded thereto. Will change accordingly. In other words, the pixel elements 11 retain their current state when the data supplied to them from their memory cells 12 changes and until a reset signal is received.

메모리 셀(12)에 연관된 4개의 픽셀 소자의 세트내의 각 픽셀 소자(11)는 4개의 리셋 라인(13)의 다른 하나에 접속된다. 따라서, 세트내의 각 픽셀 소자(11)는 다른 시간에서 그 세트내의 다른 픽셀 소자(11)의 상태로부터 그 상태를 변화시킬 수 있다.Each pixel element 11 in the set of four pixel elements associated with the memory cell 12 is connected to the other of the four reset lines 13. Thus, each pixel element 11 in the set can change its state from the state of other pixel elements 11 in the set at different times.

일반적으로, 메모리 셀(12)에 연관된 픽셀 소자(11)의 각 세트는 동일한 수의 픽셀 소자를 가지고, 이 수는 리셋 라인(13)의 수와 동일하다. 그러나, 그들은 메모리 셀(12)이 소수의 픽셀 소자에 접속되는 픽셀 소자 어레이의 에지상에서와 같은 경우일 수 있다.In general, each set of pixel elements 11 associated with memory cells 12 has the same number of pixel elements, which is equal to the number of reset lines 13. However, they may be the same case as on the edge of the pixel element array where the memory cells 12 are connected to a few pixel elements.

제2도는 4개의 픽셀 소자(11)의 세트, 그 메모리 셀(12) 및 리셋 라인(13) 및 관련 상호 접속을 도시한다. 각 픽셀 소자(11)는 접속된 리셋 라인(13)에 대해라벨된다. 즉, 픽셀 소자[11(A)]는 리셋 라인[13(A)]에 접속된다. 지적된 바와 같이, "1" 또는 "0" 값중의 하나는 픽셀 소자(11)에 전달될 수 있다. 메모리 셀(12)이 스위치될 때, 이들 값중의 하나가 그 메모리 셀(12)이 접속되는 모든 픽셀 소자(11)에 전달된다. 각 픽셀 소자(11)의 리셋 라인(13)상의 신호는 픽셀 소자(11)가 상태를 변화시킬지의 여부를 결정한다.2 shows a set of four pixel elements 11, their memory cells 12 and reset lines 13 and associated interconnects. Each pixel element 11 is labeled with respect to the reset line 13 connected thereto. That is, the pixel element 11 (A) is connected to the reset line 13 (A). As noted, one of the "1" or "0" values may be passed to the pixel element 11. When memory cell 12 is switched, one of these values is transmitted to all pixel elements 11 to which memory cell 12 is connected. The signal on the reset line 13 of each pixel element 11 determines whether the pixel element 11 changes state.

제3도는 SLM(10)의 전형적인 DMD 형태의 단일 픽셀 소자(11)를 도시한 단면도이다. 공간 광 변조는 2개의 방향중 한 방향으로 기울어지는 반사 미러(31)에의해 제공된다. 미러(31)의 2개의 안정 상태는 점선으로 표시된다. 안정 위치에서, 미러(31)의 한 단부가 2개의 랜딩(landing) 전극(32)중의 한 전극을 향해 이동된다. 2개의 어드레스 전극(33)은 팬아웃이 그 픽셀 소자(11)를 포함하는 메모리 셀(12)의 출력에 접속된다. 리셋 전압은 리셋 전극(34)에 의해 도전성 미러(31)에 인가된다. 어드레스 전극(33)은 미러(31)의 한 단부가 그 아래에 놓인 전극(33)에 끌리고, 다른 단부는 밀려나도록 전압차를 인가하기 위해 사용된다. 전극(34)에서의 리셋 전압은 미러(31)가 랜딩 전극(32)에 대응하여 실제적으로 회전될 것인지의 여부를 결정한다. 따라서, 미러(31)는 그들의 메모리 셀(12)을 통해서 "로드"되고, 리셋 라인(13)을 통해서 리셋된다. 만약 선택된 방향으로 기울어진다면, 디스플레이 스크린을 향하도록 픽셀 소자는 "온"으로 될 것이고, 그렇지 않으면, 트랩(trap)과 같이 광이 다르게 지향되도록 기울어진다.3 is a cross-sectional view illustrating a single pixel element 11 in the form of a typical DMD of the SLM 10. Spatial light modulation is provided by the reflecting mirror 31 inclined in one of two directions. The two stable states of the mirror 31 are indicated by dotted lines. In the stable position, one end of the mirror 31 is moved towards one of the two landing electrodes 32. The two address electrodes 33 are connected to the output of the memory cell 12 whose fanout includes its pixel element 11. The reset voltage is applied to the conductive mirror 31 by the reset electrode 34. The address electrode 33 is used to apply a voltage difference so that one end of the mirror 31 is attracted to the electrode 33 underlying it and the other end is pushed out. The reset voltage at the electrode 34 determines whether the mirror 31 will actually rotate in response to the landing electrode 32. Thus, the mirrors 31 are " loaded " through their memory cells 12 and reset via the reset line 13. If inclined in the selected direction, the pixel element will be "on" to face the display screen, otherwise it will be inclined so that light is directed differently, such as in a trap.

제4도는 리셋 라인(13)이 토션 힌지(torsion hinges)(41)를 통하는 픽셀 소자(11)의 어레이의 부분 상면도이다. 제1도 및 제2도에서와 같이 점선으로 표시된각각의 픽셀 소자(11)는 4개의 픽셀 소자(11)의 팬아웃을 갖는 메모리 셀(12)에 관련된다. 이 실시예에서, 픽셀 소자(11)는 리셋가 공간 접속 또는 절연 없이 힌지(41)를 통해서 미러(31)에 직접 인가될 수 있도록 도전성 미러(31) 및 도전성 토션 힌지(41)를 갖는다. 제4도에서, 각 미러(31)가 한 쌍의 힌지(41)를 가지고, 힌지(41)가 수평라인을 따르도록 픽셀 소자(11)가 정렬되며, 리셋 라인(13)에의 접속은 이를 수평선을 따라 쉽게 이루어진다.4 is a partial top view of an array of pixel elements 11 through which reset line 13 is through torsion hinges 41. Each pixel element 11, indicated by dotted lines, as in FIGS. 1 and 2, is associated with a memory cell 12 having a fan out of four pixel elements 11. In this embodiment, the pixel element 11 has a conductive mirror 31 and a conductive torsion hinge 41 so that reset can be applied directly to the mirror 31 through the hinge 41 without spatial connection or insulation. In FIG. 4, each mirror 31 has a pair of hinges 41, and the pixel elements 11 are aligned such that the hinges 41 follow the horizontal line, and the connection to the reset line 13 is a horizontal line thereof. Is made easy to follow.

제5도는 SLM(10)의 다른 배열을 도시한다. 제4도에서와 같이, 각 메모리 셀(12)의 팬아웃은 픽셀 소자(11)의 수직으로 이격된 세트이다. 그러나, 리셋 접속은 직교 리셋 라인(13)에 따른다. 제2도 및 제3도에서와 같이, 각 픽셀 소자(11)는 그것이 접속된 리셋 라인(13)에 대해 라벨된다. 즉, 픽셀 소자[11(A)]는 리셋 라인[13(A)]에 접속된다. 이 배열은 픽셀 소자의 힌지(41)가 직교 라인을 따르도록 픽셀 소자(11)를 정렬하는데 유리하기 때문에 SLM(10)에 사용될 것이다.5 shows another arrangement of the SLM 10. As in FIG. 4, the fanout of each memory cell 12 is a vertically spaced set of pixel elements 11. However, the reset connection follows the orthogonal reset line 13. As in Figures 2 and 3, each pixel element 11 is labeled for a reset line 13 to which it is connected. That is, the pixel element 11 (A) is connected to the reset line 13 (A). This arrangement will be used for the SLM 10 because the hinge 41 of the pixel element is advantageous for aligning the pixel element 11 such that it follows an orthogonal line.

발명의 동작Operation of the invention

펄스 폭 변조를 위해, SLM(10)의 동작은 n비트 값이 프레임 주기동안 각 픽셀 소자(11)의 휘도를 표시한다는 점에서 기존의 펄스 폭 변조 기술과 일반적으로 일치한다. n비트 값의 각 비트는 픽셀 소자(11)가 온 또는 오프인 동안의 시간을 나타낸다. n비트 값의 비트의 수는 여기서 "비트 깊이"라고 불린다.For pulse width modulation, the operation of the SLM 10 is generally consistent with existing pulse width modulation techniques in that an n-bit value indicates the luminance of each pixel element 11 during the frame period. Each bit of the n-bit value represents the time during which the pixel element 11 is on or off. The number of bits of the n-bit value is referred to herein as the "bit depth."

여기서 예를 들기 위해, 각 픽셀 소자(11)는 5비트의 비트 깊이에 따라 한 프레임 동안 광을 디스플레이한다고 가정된다. 따라서, 예를 들어, 단일 메모리 셀(12)에 연관된 세트내의 4개의 픽셀 소자(11)는 단일 프레임 동안 다음의 데이타를 갖는다.For example here, it is assumed that each pixel element 11 displays light for one frame according to a bit depth of 5 bits. Thus, for example, four pixel elements 11 in a set associated with a single memory cell 12 have the following data during a single frame.

제1 픽셀 A B C D EFirst pixel A B C D E

제2 픽셀 F G H I JSecond pixel F G H I J

제3 픽셀 K L M N O3rd pixel K L M N O

제4 픽셀 P Q R S T4th pixel P Q R S T

여기서 {A B C D E}는 5비트 이진값을 나타낸다. 각 비트의 값은 픽셀 소자(11)에 대한 2개의 가능한 상태중의 하나를 나타내는 "1" 또는 "0"이다.Where {A B C D E} represents a 5-bit binary value. The value of each bit is "1" or "0" representing one of two possible states for the pixel element 11.

LSB 위치내의 "1"이 1 시간 유니트의 "온"값을 나타낸다면, MSB 위치내의 "1"은 8, 4 및 2 시간 유니트가 요구되는 것과 같이 하향으로 범위가 분포되는 중간비트를 갖는 16 시간 유니트를 나타낼 것이다. 비트 4가 MSB이고, 비트 0이 LSB이면, 시간은 비트 값의 각각의 "1"로 표시된다.If "1" in the LSB position represents the "on" value of one hour unit, then "1" in the MSB position is 16 hours with intermediate bits ranging downwards as 8, 4 and 2 hour units are required. Will indicate the unit. If bit 4 is an MSB and bit 0 is an LSB, the time is represented by each "1" of the bit value.

비트 4(MSB) 16 시간 유니트Bit 4 (MSB) 16 Hour Unit

비트 3 8 시간 유니트Bit 3 8 Hour Unit

비트 2 4 시간 유니트Bit 2 4 time unit

비트 1 2 시간 유니트Bit 1 2 time unit

비트 0(LSB) 1 시간 유니트Bit 0 (LSB) 1 time unit

따라서, 5비트 값보다 클수록 픽셀 소자(11)가 프레임 동안 온 기간이 길고, 픽셀 소자(11)는 그 프레임 동안 다른 픽셀 소자(11)보다 밝게 된다.Therefore, the larger the 5-bit value, the longer the pixel element 11 is turned on during the frame, and the pixel element 11 becomes brighter than the other pixel element 11 during that frame.

펄스 폭 변조 기술에 대한 더 상세한 것은 본 특허 출원의 배경절에 언급되고 본 명세서에 참고로 사용된 미합중국 특허 제 07/678,761호에 설명된다.Further details of the pulse width modulation technique are described in US Pat. No. 07 / 678,761, which is mentioned in the background section of this patent application and used herein by reference.

여기서 설명된 펄스 폭 변조 기술은 몇몇 온 또는 오프 시간이 메모리 셀(12)의 스위칭 속도 능력과 비교하여 길다는 사실을 이용한 것이다. 본 발명의 중요한 전제는 픽셀 소자(11) 중 하나만이 동시에 리셋팅을 필요로 하도록 데이타 로딩이 시퀀스된다면 단일 메모리 셀(12)이 다중 픽셀 소자(11)에 사용될 수 있다는 것이다.The pulse width modulation technique described herein takes advantage of the fact that some on or off times are long compared to the switching rate capability of the memory cell 12. An important premise of the present invention is that a single memory cell 12 can be used for multiple pixel elements 11 if the data loading is sequenced such that only one of the pixel elements 11 requires resetting at the same time.

일반적으로, 데이타의 각 프레임을 로드하기 위해 사용된 시퀀싱은 팬아웃 및 비트 깊이에 의존한다. 다양한 시퀀스가 가능하지만, 시퀀싱이 준수해야 할 규정은 세트내의 2개의 픽셀 소자(11)가 동시에 로드될 필요가 없다는 것이다.In general, the sequencing used to load each frame of data depends on the fanout and bit depth. Various sequences are possible, but a sequencing requirement is that two pixel elements 11 in the set do not have to be loaded at the same time.

앞서의 문맥에서의 규정 이외에 몇몇 "임의적인" 규정이 적용될 수 있다. m 픽셀 소자의 팬아웃이 가정되면, 하다의 이러한 규정은 시퀀스의 개시에서 모든 m 픽셀 소자(11)가 제1 m 시간 유니트에서 로드된다. 따라서, 각 세트의 각 픽셀 소자(11)는 연속적인 일련의 초기 시간 슬라이스 내에 로드된다. 이 규정은 한 프레임의 종료와 다음 프레임의 개시 사이에 m 시간 유니트의 최대 스큐(skew)로 프레임 사이에 양호한 분리를 가져다준다. 또한, 제1 m-1 시간 슬라이스 동안 로드된 데이타는 LSB 데이타가 아니어야만 한다. 최종적으로, 어떤 하나의 픽셀 소자(11)를 위한 데이타는 프레임에 관련하여 동일 위치에서 개시 및 종료되어야 한다. 이것은 n 비트의 비트 깊이에 대하여 데이타 로딩용으로 사용된 데이타 유니트의 수가 2n-1 데이타 유니트이기 때문에 그렇다.In addition to the provisions in the foregoing context, some "arbitrary" provisions may apply. If a fanout of m pixel elements is assumed, this definition of HAD states that all m pixel elements 11 are loaded in the first m time unit at the beginning of the sequence. Thus, each pixel element 11 of each set is loaded into a continuous series of initial time slices. This rule results in good separation between frames with a maximum skew of m time units between the end of one frame and the beginning of the next frame. Also, the data loaded during the first m-1 time slice should not be LSB data. Finally, the data for any one pixel element 11 must start and end at the same position with respect to the frame. This is because the number of data units used for data loading for a bit depth of n bits is 2 n -1 data units.

제6도는 4개의 팬아웃을 갖고, 모든 상기 규정을 적용하는 메모리 셀(12)용데이타 시퀀싱의 예를 도시한다. 따라서, m = 4이고, 각 로드 단계가 한 시간 유니트를 취할 때, 메모리 셀(12)에 연관된 4개의 픽셀 소자(11)는 동일 데이타로 로드되나 하나의 픽셀 소자(11)만이 리셋된다. 제1 리셋 라인[13(A)]에 연관된 픽셀 소자는 픽셀 소자[11(A)]로 지정되고, 이하도 마찬가지이다.Figure 6 shows an example of data sequencing for memory cell 12 having four fanouts and applying all of the above rules. Thus, when m = 4 and each load step takes one unit of time, the four pixel elements 11 associated with the memory cells 12 are loaded with the same data but only one pixel element 11 is reset. The pixel element associated with the first reset line 13 (A) is designated as the pixel element 11 (A), and the same also applies to the following.

제6도의 로딩 시퀀스는 다음과 같은 5비트 데이타 프레임에 대한 것이다.The loading sequence of FIG. 6 is for the following 5-bit data frame.

픽셀[11(A)]를 비트 4로 로드, 13(A)를 리셋Load pixel [11 (A)] into bit 4, reset 13 (A)

픽셀[11(B)]를 비트 3으로 로드, 13(B)를 리셋Load pixel [11 (B)] into bit 3, reset 13 (B)

픽셀[11C)]를 비트 2로 로드, 13(C)를 리셋Load pixel [11C]] into bit 2 and reset 13 (C).

픽셀[11(D)]를 비트 3으로 로드, 13(D)를 리셋Load pixel [11 (D)] into bit 3, reset 13 (D)

2 LSB 시간 유니트를 스킵(skip)Skip 2 LSB time units

픽셀[11(C)]를 비트 4로 로드, 13(C)를 리셋Load pixel [11 (C)] to bit 4, reset 13 (C)

2 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 2 LSB time units

픽셀[11(B)]를 비트 0로 로드, 13(B)를 리셋Load pixel [11 (B)] to bit 0, reset 13 (B)

픽셀[11(B)]를 비트 1로 로드, 13(B)를 리셋Load pixel [11 (B)] into bit 1, reset 13 (B)

픽셀[11(D)]를 비트 1로 로드, 13(D)를 리셋Load pixel [11 (D)] to bit 1, reset 13 (D)

픽셀[11(B)]를 비트 4로 로드, 13(B)를 리셋Load pixel [11 (B)] into bit 4, reset 13 (B)

픽셀[11(D)]를 비트 0로 로드, 13(D)를 리셋Load pixel [11 (D)] to bit 0, reset 13 (D)

픽셀[11(D)]를 비트 2 로드, 13(D)를 리셋Bit 2 Load pixel [11 (D)], reset 13 (D)

1 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 1 LSB time unit

픽셀[11(A)]를 비트 0로 로드, 13(A)를 리셋Load pixel [11 (A)] to bit 0, reset 13 (A)

픽셀[11(A)]를 비트 2로 로드, 13(A)를 리셋Load pixel [11 (A)] into bit 2, reset 13 (A)

픽셀[11(D)]를 비트 4로 로드, 13(D)를 리셋Load pixel [11 (D)] to bit 4, reset 13 (D)

2 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 2 LSB time units

픽셀[11(A)]를 비트 3로 로드, 13(A)를 리셋Load pixel [11 (A)] into bit 3, reset 13 (A)

픽셀[11(C)]를 비트 0로 로드, 13(C)를 리셋Load pixel [11 (C)] to bit 0, reset 13 (C)

픽셀[11(C)]를 비트 1로 로드, 13(C)를 리셋Load pixel [11 (C)] to bit 1, reset 13 (C)

1 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 1 LSB time unit

픽셀[11(C)]를 비트 3으로 로드, 13(C)를 리셋Load pixel [11 (C)] into bit 3, reset 13 (C)

2 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 2 LSB time units

픽셀[11(B)]를 비트 2로 로드, 13(B)를 리셋Load pixel [11 (B)] into bit 2, reset 13 (B)

픽셀[11(A)]를 비트 1로 로드, 13(A)를 리셋Load pixel [11 (A)] into bit 1, reset 13 (A)

1 LSB 시간 유니트를 스킵Skip 1 LSB time unit

프레임 버퍼(도시되지 않음)로 버퍼링하는 것은 정확한 시퀀스로 데이타를 순서화하기 위해 사용될 수 있다. 데이타[SLM(10)의 어레이를 채우는 데이타]의 프레임은 4개의 "분할 비트 프레임"으로 분할된다. 제1 분할 비트 프레임에 대해, 메모리 셀(12)과 연관된 각 세트내의 각 픽셀 소자[11(A)]를 위한 비트 4는 SLM(10)의 1/4이 로드되도록 시간 유니트 동안 로드하기 위해 적절하게 순서화될 것이다. 그런 다음, 각 픽셀 소자[11(B)]를 위한 모든 비트 3이 로드하기 위한 제2분할 비트 프레임으로서 순서화될 것이고, 이하도 마찬가지이다.Buffering with a frame buffer (not shown) can be used to order the data in the correct sequence. The frame of data (data filling the array of SLMs 10) is divided into four "split bit frames". For the first divided bit frame, bit 4 for each pixel element 11 (A) in each set associated with memory cell 12 is appropriate for loading during the time unit such that one quarter of the SLM 10 is loaded. Will be ordered. Then, all bits 3 for each pixel element 11 (B) will be ordered as a second divided bit frame for loading, and so on.

데이타 시퀀싱의 전체 효과는 각 프레임에 대해 픽셀(11)의 전체 어레이가한번에 모두 리셋되기 보다는 픽셀의 그룹으로 리셋된다는 것이다. 따라서, 리셋팅은 "분할 리셋" 패턴으로 일어난다. 즉, 단일 리셋 라인(13)에 접속된 이들 픽셀 소자(11)는 동시에 스위치된다.The overall effect of data sequencing is that for each frame the entire array of pixels 11 is reset to a group of pixels rather than all at once. Thus, the reset takes place in a "divided reset" pattern. That is, these pixel elements 11 connected to the single reset line 13 are switched at the same time.

종래의 펄스 폭 변조 기술과 같이, 전체 n 비트 프레임을 디스플레이하는데 2n-1 LSB 시간 유니트가 걸린다. 그러나, 각 로드 단계는 메모리의 작은 증가로 행하여지고, 이로써 시간을 줄일 수 있다. 본 설명의 예에서, 비트 프레임의 1/4이 매 리셋 신호마다 로드된다. 바꾸어 말하면, 4개의 리셋 신호는 비트 프레임당 사용된다. 종래의 펄스 폭 변조 기술과는 다르게 각 비트 프레임은 다른 비트로부터 데이타를 디스플레이할 수 있다.As with conventional pulse width modulation techniques, it takes 2 n −1 LSB time units to display the entire n bit frame. However, each load step is done with a small increase in memory, thereby saving time. In the example of the present description, one quarter of the bit frame is loaded for every reset signal. In other words, four reset signals are used per bit frame. Unlike conventional pulse width modulation techniques, each bit frame can display data from other bits.

본 발명의 로딩 기술의 결과로서, 피크 데이타 레이트가 감소된다. 또한, 로딩이 프레임당 더 자주 일어나지만, 더 높은 값의 비트는 모든 픽셀 소자(11)에 대해 더 이상 동시발생하지 않는다. 따라서, 이러한 더 높은 값의 비트의 디스플레이 시간 동안 기다리지 않아도 된다. 평균 데이타 레이트 및 피크 데이타 레이트는 더 밀접하게 수렴한다.As a result of the loading technique of the present invention, the peak data rate is reduced. Also, while loading occurs more often per frame, higher value bits no longer coincide for all pixel elements 11. Thus, there is no need to wait for the display time of these higher value bits. The average data rate and peak data rate converge more closely.

메모리 셀(12)당 최대 팬아웃은 비트 깊이에 의존한다. 비트 깊이가 n일 때 이론적인 최대 팬아웃은 다음과 같이 계산된다.The maximum fanout per memory cell 12 depends on the bit depth. When the bit depth is n, the theoretical maximum fanout is calculated as follows.

상기 방정식의 분자는 프레임당 2n-1 시간 슬라이스가 있다는 것을 나타낸다. 분모는 각 팬아운이 n회 필요하다는 것을 나타낸다.The numerator of the equation indicates that there are 2 n -1 time slices per frame. The denominator indicates that each panau is needed n times.

컴퓨터 프로그램이 개발되어 비트 깊이와 팬아웃을 변화시키기 위한 적절한 시퀀스를 결정하기 위해 사용된다. 규정에 근거한 프로그램은 다른 임의적인 규정뿐만 아니라 세트내의 하나 이상의 픽셀 소자(11)를 한번에 리셋팅하는 것을 방지하는 상술된 규정의 위배를 방지할 것이다.Computer programs are developed and used to determine appropriate sequences for varying bit depth and fanout. A program based on rules will prevent violations of the above-described rules that prevent resetting one or more pixel elements 11 in a set as well as other arbitrary rules at a time.

본 발명의 향상된 방법은 상술된 "분할 리셋"와 "블럭 클리어링(block clearing)"을 겸한 것이다. 블럭 클리어링은 LSB 시간 유니트 동안 전체 비트 프레임을 로드시켜야 하는 문제점을 피하기 위해 종래의 펄스 폭 변조 방식에 이용되었다. 블럭 클리어링을 위해, 비트 프레임이 전체 다중 LSB 시간 유니트내에 로드된다. 메커니즘은 모든 픽셀 소자(11)가 빨리 "클리어"되도록 즉, "오프" 상태로 스위치되도록 하기 위해 SLM(10)상에 제공된다. 따라서, "온" 시간이 로딩을 위해 요구된 시간보다 짧은 이들 비트 프레임은 적절히 하중될 수 있다. 프레임내의 시간 유니트의 총 수는 클리어링을 위해 사용된 시간 유니트의 수만큼 최대 휘도 시간을 초과한다. 따라서, 로딩의 부분 동안 "오프" 상태에 있는 픽셀 소자(11)를 갖는 결과는 SLM(10)의 광학적 효과의 감소이다. 블럭 클리어링의 일반적인 특징은 미합중국 특허출원 제 07/678,761호에 개시된다.An improved method of the present invention combines the above-described "partial reset" and "block clearing". Block clearing has been used in conventional pulse width modulation schemes to avoid the problem of loading an entire bit frame during an LSB time unit. For block clearing, a bit frame is loaded in the entire multiple LSB time unit. A mechanism is provided on the SLM 10 to cause all pixel elements 11 to be "cleared" quickly, ie switched to an "off" state. Thus, these bit frames where the "on" time is shorter than the time required for loading can be properly loaded. The total number of time units in the frame exceeds the maximum luminance time by the number of time units used for clearing. Thus, the result of having the pixel element 11 in the "off" state during part of the loading is a reduction in the optical effect of the SLM 10. General features of block clearing are disclosed in US patent application Ser. No. 07 / 678,761.

오동작 공차(tolerence)Malfunction Tolerence

제7도는 제1도 내지 제5도의 SLM(10)의 향상을 도시하는데, 특히 각 메모리셀(12)과 그 팬아웃내의 픽셀 소자(11) 사이의 상호 접속에 관한 것이다. 저항성 소자, 이 경우에 저항(71)은 소정의 하나의 픽셀 소자(11)에서의 오동작의 영향을 감소하기 위해 각 데이타 접속에 포함된다. 예를 들어, 픽셀 소자(11)중 하나에서의 단락(short)은 세트내의 픽셀 소자(11)의 나머지가 오동작되게 하지 않을 것이다.FIG. 7 shows the improvement of the SLM 10 of FIGS. 1-5, in particular relating to the interconnection between each memory cell 12 and the pixel element 11 in its fanout. A resistive element, in this case a resistor 71, is included in each data connection to reduce the effect of a malfunction in any one pixel element 11. For example, a short in one of the pixel elements 11 will not cause the rest of the pixel elements 11 in the set to malfunction.

상술한 바와 같이, 많은 SLM(10)의 특징은 그들이 집적 회로 공정을 이용하여 쉽게 제조된다는 것이다. 이런 형태의 SLM(10)에서, 저항(71)은 폴리실리콘 물질로 제조될 수 있다. 선택적으로, 높은 저항성 물질은 전극 접촉용으로 사용될 수 있다. 또한, 여분의 저항성 영역 또는 소자에 선택적으로, 제3도의 전극(33)과 같은 픽셀 소자 전극용 전체 제조 레벨은 질화 티타늄(titanium nitride) 또는 티타늄 옥시나이트라이트(titanium oxynitride)와 같이 높은 시트 저항값을 갖는 물질로 제조될 수 있다.As mentioned above, a feature of many SLMs 10 is that they are easily manufactured using integrated circuit processes. In this type of SLM 10, resistor 71 may be made of polysilicon material. Alternatively, high resistive materials can be used for electrode contact. In addition, for the extra resistive regions or devices, the overall fabrication level for pixel device electrodes such as electrode 33 in FIG. 3 is a high sheet resistance value such as titanium nitride or titanium oxynitride. It can be made of a material having a.

제8도는 SLM(10)의 다른 오동작 공차 향상을 도시한다. 저항(71) 대신 다이오드(81)가 어떤 하나의 픽셀 소자(11)에서의 오동작과 분리하기 위한 저항성 소자로서 사용된다.8 illustrates another malfunction tolerance improvement of the SLM 10. Instead of the resistor 71, a diode 81 is used as the resistive element to separate it from malfunctions in any one pixel element 11.

제9도는 제3 오동작 공차 향상을 도시한다. 퓨즈(91)는 픽셀 소자(11)가 단락되었다면 "블로우(blow)"로 설계된다. 제너 다이오드(92) 또는 동일한 다른 항복 다이오드는 접지에 높은 저항값을 제공한다.9 shows the third malfunction tolerance improvement. The fuse 91 is designed to "blow" if the pixel element 11 is shorted. Zener diode 92 or the same other breakdown diode provides high resistance to ground.

다른 실시예Another embodiment

본 발명이 특정 실시예를 참조하여 기술되었지만, 이 설명은 제한된 의미로 해석되어서는 안된다. 대체 실시예뿐만 아니라 개시된 실시예의 다양한 변형이 본 분야에 숙련된 자들에게는 명백할 것이다. 그러므로, 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내의 모든 변형을 포함하는 것으로 고려된다.Although the invention has been described with reference to specific embodiments, this description is not to be construed in a limited sense. Various modifications of the disclosed embodiments as well as alternative embodiments will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it is contemplated that the appended claims cover all modifications within the true scope of the invention.

제1도는 4개의 픽셀 소자의 팬아웃을 갖는 메모리 셀을 가지는 SLM 어레이의 부분 블럭도.1 is a partial block diagram of an SLM array having memory cells with fanout of four pixel elements.

제2도는 4개 픽셀의 팬아웃을 갖는 메모리 셀을 도시하는 도면.2 shows a memory cell with a fanout of four pixels.

제3도는 SLM의 미러 소자의 쌍안정 동작을 도시하는 도면.3 shows a bistable operation of a mirror element of the SLM.

제4도 및 제5도는 리셋 라인이 도전성 미러 및 힌지를 갖는 토션-힌지형 픽셀 소자 어레이에 대해 용이하게 접속될 수 있는 방법을 도시하는 도면.4 and 5 show how the reset line can be easily connected to a torsion-hinge pixel element array having conductive mirrors and hinges.

제6도는 각각 4개의 픽셀 소자의 팬아웃을 갖는 메모리 셀의 어레이로 데이타의 프레임을 로드하기 위한 데이타 시퀀스의 예를 도시하는 도면.6 shows an example of a data sequence for loading a frame of data into an array of memory cells each having a fanout of four pixel elements.

제7도 내지 제9도는 개선된 오동작 방지를 제공하는 향상된 실시예를 도시하는 도면.7-9 illustrate an improved embodiment providing improved malfunction prevention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10 : SLM 어레이10: SLM Array

11 : 픽셀 소자11: pixel element

12 : 메모리 셀12: memory cell

13 : 리셋 라인13: reset line

31 : 반사 미러31: reflective mirror

32 : 랜딩 전극32: landing electrode

33 : 어드레스 전극33: address electrode

34 : 리셋 전극34: reset electrode

71 : 저항71: resistance

81 : 다이오드81: diode

91 :퓨즈91: Fuse

92 : 제너 다이오드92: Zener Diodes

Claims (16)

공간 광 변조기에 있어서,In the spatial light modulator, 세트로 배열된 픽셀 소자의 어레이 - 상기 세트 각각은 다수의 픽셀 소자를 가지며, 상기 각각의 픽셀 소자는 리셋 신호에 응답하여 어드레스 전극에서의 상태에 따라 선택되는 2개의 안정한 상태들중 하나로 절정될 수 있음,Array of pixel elements arranged in a set, each of the sets having a plurality of pixel elements, each pixel element may be peaked in one of two stable states selected according to the state at the address electrode in response to a reset signal has exist, 각각이 상기 세트들중 하나 및 하나에만 연관되고, 온 또는 오프 픽셀 소자 상태에 대응하는 데이타 값을 저장하며, 그 저장된 데이터 값을 그 연관된 세트에서의 상기 픽셀 소자 각각의 어드레스 전극과 통신하기 위한 다수의 메모리 셀,Each associated with only one and one of the sets, storing a data value corresponding to an on or off pixel device state, and a plurality of communicating the stored data value with address electrodes of each of the pixel devices in the associated set. Memory cells, 다른 리셋 라인이 상기 픽셀 소자의 각각의 세트의 각 픽셀 소자와 통신하도록 상기 픽셀 소자에 연관되는 다수의 리셋 라인, 및A plurality of reset lines associated with the pixel elements such that another reset line is in communication with each pixel element of each set of pixel elements, and 다수의 분할 비트 프레임들중 하나로부터 상기 각각의 메모리 셀로로 데이터를 연속적으로 로딩하며, 리셋 신호를 펄스폭 변조 시퀀스에 따라서 상기 각각의 세트에서의 상기 리셋 라인들중 하나에 인가하기 위한 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.A control circuit for successively loading data from one of a plurality of divided bit frames into the respective memory cells, and applying a reset signal to one of the reset lines in each set in accordance with a pulse width modulation sequence; Spatial light modulator comprising a. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자의 각각의 세트는 4개의 픽셀 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.2. The spatial light modulator of claim 1, wherein each set of pixel elements comprises four pixel elements. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자는 마이크로-기계 띠러 소자인 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein the pixel element is a micro-mechanical bander element. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자는 도전성 미러를 가지고, 상기 리셋라인은 도전성 토션 힌지(conductive torsion hinges)를 통해 상기 미러에 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.2. The spatial light modulator of claim 1, wherein the pixel element has a conductive mirror and the reset line is directly connected to the mirror via conductive torsion hinges. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자는 도전성 토션 힌지를 가지고, 상기 리셋 라인은 상기 힌지를 통해서 접속되는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein the pixel element has a conductive torsion hinge, and the reset line is connected through the hinge. 제1항에 있어서, 상기 힌지는 수평 행으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein the hinges are aligned in a horizontal row. 제1항에 있어서, 상기 힌지는 대각선으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein the hinges are aligned diagonally. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자의 각각은 상기 픽셀 소자가 오동작하는 경우 상기 픽셀 소자를 격리시키기 위해 상기 픽셀 소자의 어드레스 전극과 그 픽셀 소자와 연관된 메모리 셀 사이에 저항 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.2. The device of claim 1, wherein each of the pixel elements further comprises a resistor element between an address electrode of the pixel element and a memory cell associated with the pixel element to isolate the pixel element if the pixel element malfunctions. Spatial light modulator. 제1항에 있어서, 상기 픽셀 소자의 각각의 어드레스 전극은 픽셀 소자가 오동작하는 경우 상기 픽셀 소자를 격리시키기 위한 고저항 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein each address electrode of the pixel element is made of a high resistance material for isolating the pixel element when the pixel element malfunctions. 제1항에 있어서 상기 공간 광 변조기는 상기 메모리 셀의 집적회로 어레이 위에 제조되는 것을 특징으로 하는 공간 광 변조기.The spatial light modulator of claim 1, wherein the spatial light modulator is fabricated on an integrated circuit array of the memory cells. 픽셀 소자의 어레이를 갖는 공간 광 변조기에 의해 사용된 다중 비트 프레임 데이타의 프레임을 펄스 폭 변조하는 방법 - 상기 픽셀 소자는 리셋 신호에 응답하여 어드레스 전극에 인가된 데이터 신호에 따라 선택된 2개의 안정한 상태들중 하나로 설정가능하며 세트로 배열되며, 상기 세트 각각은 다른 리셋 라인과 연관되는 한 세트에서의 픽셀 소자 각각 및 단일 메모리 셀과 연관됨 - 있어서,A method of pulse width modulating a frame of multi-bit frame data used by a spatial light modulator having an array of pixel elements, said pixel element having two stable states selected in accordance with a data signal applied to an address electrode in response to a reset signal. Configurable to one of and arranged in a set, each of the sets being associated with a single memory cell and each of the pixel elements in one set associated with a different reset line; 데이타의 프레임을 상기 각 세트에서의 픽셀 소자용 데이터 비트를 각각 포함하는 다수의 분할 비트 프레임으로 분할하는 단계,Dividing a frame of data into a plurality of divided bit frames each containing data bits for pixel elements in each set, 상기 다수의 분할 비트 프레임들중 하나를 상기 메모리 셀에 로딩하는 단계 - 상기 메모리 셀 각각은 그 픽셀 소자들중 하나만에 대한 온 또는 오프 상태를 나타내는 데이터 비트를 수신함 -,Loading one of the plurality of divided bit frames into the memory cell, each of the memory cells receiving a data bit indicating an on or off state for only one of the pixel elements; 상기 각 메모리 셀의 콘텐츠를 그 연관된 세트에서의 상기 픽셀 소자의 어드레스 전극에 인가하는 단계,Applying the content of each memory cell to an address electrode of the pixel element in its associated set, 리셋 신호를 상기 다수의 분할 비트 프레임들중 하나와 연관된 상기 리셋 라인들중 하나에 인가함으로써 상기 각 세트에서의 픽셀 소자들중 하나를 스위칭하는 단계, 및Switching one of the pixel elements in each set by applying a reset signal to one of the reset lines associated with one of the plurality of divided bit frames, and 상기 각 세트내의 각 분할 비트 프레임의 비트 위치에 대응하는 펄스폭 변조 시퀀스에 따라 상기 로딩, 상기 인가 및 상기 스위칭 단계를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 펄스 폭 변조 방법.Repeating the loading, applying and switching steps in accordance with a pulse width modulation sequence corresponding to the bit position of each divided bit frame in each set. 제11항에 있어서, 상기 제1 인가 단계가 프레임 시간 주기의 시작과 일치하는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조 방법.12. The method of claim 11 wherein the first applying step coincides with the start of a frame time period. 제12항에 있어서, 각각의 리셋 라인에 접속된 픽셀 소자가 최하위 비트를 포함하는 분할 비트 프레임을 수신하기 전에 보다 높은 값의 비트를 포함하는 적어도 하나의 분할 비트 프레임을 수신하는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조 방법.13. The pulse as claimed in claim 12, wherein the pixel element connected to each reset line receives at least one divided bit frame including higher value bits before receiving the divided bit frame including the least significant bit. Width modulation method. 제11항에 있어서, 데이터의 각각의 프레임에 대응하는 프레임 주기를 동일한 시간 슬라이스로 분할하는 단계를 더 포함하며, 상기 각 시간 슬라이스는 상기 데이터의 프레임에서의 데이터의 최하위 비트에 대한 디스플레이 시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조 방법.12. The method of claim 11, further comprising dividing a frame period corresponding to each frame of data into the same time slice, wherein each time slice corresponds to a display time for the least significant bit of data in the frame of data. Pulse width modulation method characterized in that. 제11항에 있어서, 상기 인가 단계 및 상기 반복되는 인가 단계는 세트의 각 픽셀 소자가 연속적인 일련의 초기 시간 슬라이스 동안 로드되도록 수행되는 것을특징으로 하는 펄스 폭 변조 방법.12. The method of claim 11 wherein the applying step and the repeating applying step are performed such that each pixel element in the set is loaded during a successive series of initial time slices. 제11항에 있어서, 상기 인가 단계는 각 세트에서의 임의의 하나의 픽셀 소자용 데이타가 각 프레임과 관련된 동일한 위치에서 개시 및 종료하도록 수행되는 것을 특징으로 하는 펄스 폭 변조 방법.12. The method of claim 11, wherein said applying step is performed such that data for any one pixel element in each set starts and ends at the same position associated with each frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101020349B1 (en) * 2008-05-28 2011-03-09 강직원 a pillow which support cervical vertebra

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096279A (en) * 1984-08-31 1992-03-17 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator and method
WO1992009064A1 (en) * 1990-11-16 1992-05-29 Rank Brimar Limited Improvements relating to spatial light modulators

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5096279A (en) * 1984-08-31 1992-03-17 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator and method
WO1992009064A1 (en) * 1990-11-16 1992-05-29 Rank Brimar Limited Improvements relating to spatial light modulators

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100424595B1 (en) * 1995-11-02 2004-06-11 텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드 Improved reset method of spatial light modulator
KR101020349B1 (en) * 2008-05-28 2011-03-09 강직원 a pillow which support cervical vertebra

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