KR101413127B1 - 다중의 펄스를 이용한 펄스 폭 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

쓰기 광을 변조하기 위한 방법, 기기 및 컴퓨터 프로그램이 상세하게 설명된다. 광학적 쓰기 밸브의 전자-광학적 레이어의 복수의 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서, 상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간에 걸쳐서 픽셀 데이터 비트들의 세트가 변조된다. 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학적 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않는다. 각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임의 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 복수의 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)이 출력된다. 일 실시예에서, 픽셀 데이터 비트들의 상기 세트는 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하는 것에 의해 변조된다.

Description

다중의 펄스를 이용한 펄스 폭 구동 방법 {Pulse width driving method using multiple pulse}
본 발명은 디스플레이 시스템에서의 액정을 사용하는 분야에서, 그 액정을 구동하는 것에 관한 것이다.
프로젝션 디스플레이 시스템의 액정 마이크로 디스플레이의 편광 회전 특성 (그래서 그 결과인 광전송)을 변조하는 이전의 방법들은 픽셀 엘리먼트들 상의 전압을 직접적으로 제어하기 위해 상기 디스플레이로 통합된 전자 기기들을 이용한다. 이런 마이크로 디스플레이에서, 가장 일반적으로 사용되는 LC의 유형인, 네마틱 액정 (nematic liquid crystal)은 그 픽셀 전압의 RMS (root mean squared) 값에 반응한다. 이런 디스플레이의 그레이 스케일 제어를 획득하기 위해, 개별적인 픽셀 전압들을 변조하는 것이 필요하다. 일반적으로 이런 변조를 구현하기 위한 다음의 두 가지 접근 방법이 있다: 아날로그 또는 디지털.
아날로그 변조 방법들은 초기의 마이크로 디스플레이와 함께 일반적으로 사용되었다. 그러나, 그런 방법들은 작은 픽셀 크기 및 정확한 아날로그 전압들을 저장하는데 있어서의 어려움 때문에 상당한 고밀도의 디스플레이에는 적합하지 않다. 이런 어려움은 빈약한 기기 수율과 픽셀 비균일의 결과로 종종 귀결된다. 이 때문 에, 마이크로 디스플레이 산업은 디지털 변조 방법들을 점점 더 많이 사용한다.
디지털 변조는 펄스 폭 변조 (pulse width modulation, PWM) 또는 펄스 점유율 변조 (duty factor modulation, DFM) 중의 어느 하나의 모습을 가지는 것이 보통이다. PWM 방식은 고정된 진폭(amplitude)과 가변 폭 (width)의 전압 펄스를 LCD에 인가하는 것을 포함하고, 이때에 상기 폭은 전형적으로 0부터 전체 프레임 구간까지이며, 이는 0부터 풀 스케일까지의 그레이 레벨에 대응한다. PWM 방식은 탁월한 그레이 스케일 결과들을 산출할 수 있고 원래 모노토닉 (monotonic)하며 LC 턴 온 (turn on) 및 턴 오프 (turn off) 시간에 독립적이다. 그러나, 그 방식은 실제의 디스플레이 시스템에서 구현하기에는 매우 복잡하며, 그 방식은 매우 고속의 데이터 속도를 구비하는 막대한 양의 시스템 메모리를 필요로 하며, 그 방식은 색상 연속 동작을 위해 사용되면 픽셀에서 많은 수의 데이터 래치들을 필요로 할 수 있을 것이다. PWM을 획득하는 대안의 방법들은 픽셀 회로 복잡도를 줄일 수 있으나 극도로 높은 데이터 속도를 필요로 하는 부담을 가진다. 실제로, PWM 방식은 마이크로 디스플레이에서 사용하기에 일반적으로 너무 어렵거나 비싸며 그래서 널리 마주쳐지지 않는다.
DFM 방식들은 디지털 LC 변조의 형식으로 가장 널리 사용된다. DFM에서, 각각의 그레이 레벨 비트에 대한 고정된 진폭 전압 펄스들이 LC에 인가된다. 디스플레이될 특정 그레이 레벨에 따라, 프레임 시간 동안에 하나의 픽셀을 구동하기 위한 몇 가지 전압 펄스들이 전형적으로 존재한다. 존재하는 그레이 레벨 비트들의 2분의 1 까지의 펄스들이 있을 수 있으며, 개별적인 펄스들의 폭들은 그 개별적인 비트들의 이진 가중치 (binary weight)들에 대응한다. 그 이름이 함축하는 것과 같이, DFM에서 전체 프레임 시간에 의해 나누어진 펄스들의 전체적인 부가 유지 시간은 상기 전압의 펄스 점유율 (duty factor)을 결정한다. 이런 방식의 문제점은 LC의 유한 상승 (rise) 시간 및 하강 (fall) 시간을 고려하지 않는다는 것이며 특히 그 상승 시간 및 하강 시간은 종종 서로 다르다는 것이다. 이는 실제의 RMS 전압을 전압 단독으로부터 계산된 이론적인 점유율과 다르도록 하는 결과를 가져온다. 더 진지하게는, 이런 오류는 얼마나 많은 상승 에지 및 하강 에지가 존재하는가 그리고 그래서 얼마나 많은 펄스들이 존재하는가에 달려있으며, 이는 필요한 그레이 레벨의 함수로서 급격하게 변화한다. 그 결과는 DFM 방식들이 많은 그레이 레벨에서 일반적으로 비-모노토닉하다는 것이며, 이는 심각한 문제이다. 이런 비-모노토닉한 동작을 교정하기 위해 시도하도록 많은 방식들이 개발되었다. 이런 방식들의 어느 것도 완전하게 만족스럽지는 않으며 가격, 복잡도 및 데이터 속도에서의 실질적인 증가를 대개는 요구한다.
공동으로 소유하는 출원으로, 본원에 참조로서 편입되는 미국 임시 출원 번호 60/803,747의 "An optically addressed gray scale electric charge accumulating spatial light modulator" 라는 제목의 출원은 몇몇의 DFM 문제들을 중점으로 다룬다. 그러나, 매우 빠른 LC 스위칭 속도와 펄스 조명을 필요로 한다. 많은 디스플레이 시스템에서, 매우 빠른 LC 스위칭 속도와 펄스 조명은 불가능하다. PWM보다 덜 복잡하지만 대부분의 DFM 구동 방법의 비-모노토닉한 동작을 극복하며 극도로 빠른 LC 응답 시간을 필요로 하지 않는 LC 구동 방법에 대한 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 광학적 쓰기 밸브의 전자-광학 레이어 (layer)의 복수의 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서, 상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간에 걸쳐서 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하는 것을 포함한다. 상기 방법에서, 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않는다. 상기 방법에서, 그리고 각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임의 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 복수의 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)이 출력된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 전자-광학 레이어, 상기 전자-광학 레이어의 픽셀 위치들의 경계를 정하는 백플레인. 광원 및 메모리에 연결된 제어기를 포함하는 광학적 쓰기 밸브가 있다. 상기 광원은 상기 전자-광학 레이어와 광학적으로 통신하도록 배치된다. 상기 제어기는, 각 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서, 하나의 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간을 가로질러 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하도록, 상기 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하도록 적응되며, 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학 레이어의 응답 시간 과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않는다. 상기 전자-광학 레이어는, 각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임에서 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)을 출력하도록 적응된다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 메모리에서 구현되며, 쓰기 광을 출력하게 하는 동작을 실행하기 위해 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는 컴퓨터 프로그램이 있다. 이 실시예에서, 상기 동작은, 광학적인 쓰기 밸브의 전자-광학 레이어의 복수의 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서 작동하며, 상기 동작은 상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간에 걸쳐서 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하는 것을 포함하며, 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않는다. 상기 동작은, 각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임에서 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 복수의 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)을 출력하는 것을 또한 포함한다.
본 발명의 이런 모습들과 그리고 다른 모습들은 이하에서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 두 펄스 폭 구간들 사이에 펄스 오프 구간들을 구비한 두 펄스 폭 구간들 그리고 디스플레이의 액정층이 전력 공급이 되지 않는 프레임 시작을 보여주 는 타이밍도이다.
도 2는 도 1과 유사하나 제1 프레임 및 제2 프레임에서의 어떤 시각에서 하나의 열이 업로드된 픽셀 전극 데이터에 대한 타이밍을 보여주는 타이밍도이다.
도 3은 도 1과 유사하나, 펄스 폭에 의해 변조된 조명 펄스들을 추가적으로 보여주는 타이밍 도이며, 상기 조명 펄스들은 512:1의 그레이 스케일이 가능한 4개의 유일 (unique) 펄스만으로 한정된다.
도 4는 도 3과 유사하나, 조명 레벨/진폭에 의해서 변조된 조명 펄스들을 대안으로 도시하는 타이밍 도이다.
도 5는 전자-광학 물질 레이어와 감광성 반도체 물질 레이어를 포함하는 종래 기술의 광학적으로 주소가 지정되는 공간 광 변조기의 간략화된 블록도이다.
도 6은 실질적으로 모노토닉한 그레이 스케일 응답의 특징이 있는 광 출력을 획득하기 위해 디지털 변조가 실행되는 광학적으로 주소가 지정되는 공간 광 변조기 시스템의 간략화된 블록도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법의 단계들을 개략적으로 정리한 흐름도이다.
많은 디스플레이 시스템에서, 디지털 구동 방법들이 아날로그 구동 방식들을 대체하고 있다. 액정 (liquid crystal, LC) 기술을 이용하는 디지털 능동 매트릭스 디스플레이 시스템들에 특히 적합한 새로운 디지털 구동 방법이 개시된다. 상기 새로운 디지털 구동 방법은 픽셀 데이터를 둘 또는 그 이상의 펄스-폭 변조된 펄스들 로 인코드한다. 상기 펄스들은 LC 턴오프 (turnoff)를 허용하도록 시간에 있어서 전자적으로 분리된다. LC 상승 응답 시간과 LC 하강 응답 시간 사이에 커다란 차이가 있는 경우라도, 펄스 분리는 단순한 펄스 점유율 변조 (DFM) 구동 방법으로는 가능하지 않을 모노토닉한 전자 광학적 동작을 제공한다. 다중의 펄스 폭 변조 (multiple pulse-width modulation, MPWM)는 디스플레이 시스템 전자 기기의 데이터 속도를 단일의 펄스 폭 변조 (PWM) 시스템에 비해 아주 많이 감소되도록 한다. 데이터 대역폭을 더 줄이기 위해, 더 낮은 레벨의 조명이, 구동 펄스의 더 높게 가중치 적용된 부분과 함께 사용된 것보다 더 낮게 가중치 적용된 구동 펄스의 일부분과 함께 사용될 수 있을 것이다. 입사하는 조명의 레벨에서의 변화는 그 조명에 가변 폭으로 펄스를 가하거나 또는 시간에 있어서 진폭을 변경하거나 또는 두 방법을 결합하여 달성될 수 있을 것이다.
디지털 광-밸브 변조에서, 단순한 펄스-폭 변조가 최선의 결과를 제공할 것이지만 구현하기에는 보통은 너무 복잡하다. 펄스-점유율 변조는 더 단순하지만 그 종래 기술에서의 구현은 때때로 빈약한 결과를 가져온다. 이하에서는 단순한 펄스-폭 변조만큼 거의 작용하지만 곤란성에 있어서는 중간인 펄스-폭 변조 상의 변종에 대해 상세하게 설명한다. 본 발명의 근원적인 중요한 개념은 쓰기-밸브를 하나의 가변-폭 펄스 대신에 두 개의 가변-펄스 폭을 이용하여 (단순한 펄스 폭 변조에서와 같이) 변조한다는 것이다. 두 개의 펄스들이 적어도 LC 응답 시간까지는 시간에 있어서 분리되는 한, 그 결과는 단순 PWM과 거의 마찬가지로 양호하도록 될 수 있으며, 다만 그 결과를 달성하기 위해 1/4 만큼의 로직과 대역폭만을 필요로 한다. 본 발명의 실시예들은 시간 및/또는 진폭에서 쓰기-광 (write-light)을 또한 변조하는 것을 포함하는 몇몇 기술들을 망라하며, 이는 구현을 간단하게 해주며 성능을 개선시킨다. 이하에서의 설명으로부터 이해될 수 있을 것과 같이, 그레이 스케일 정보의 비트들이 (제한하지 않는 예로서 이하에서 10비트가 사용됨) 어떻게 펄스들 사이로 분할되는가 (제한하지 않는 예로서 이하에서 두 개의 펄스들이 사용됨) 그리고 조명이 어떻게 관리될 것인가에 대한 가능한 선택의 집단이 있다.
LC 응답 시간이 프레임 구간보다 훨씬 더 짧으면, 그 프레임 시간의 일부는 디스플레이 밝기를 크게 줄이지 않고 그 LC를 턴 온 (trun on)하고 턴 오프 (turn off)하도록 할당될 수 있다. 그런 경우에, 이런 시간은 LC가 펄스들 사이에서 완전히 턴 오프하도록 두 개의 (또는 그 이상의) 펄스-폭-변조된 펄스들을 분리하도록 사용될 수 있다. 펄스들 사이에서 LC를 완전하게 턴 오프하는 것은 그 펄스들의 상승 및 하강 특성들이 겹칠 수 없어서 서로 간섭하지 않는 것을 보장한다. 이는 셀의 변조에 관한 그것들의 영향이 서로에게 완전하게 독립적이라는 것을 차례로 보장하며, 이는 모노토닉한 그레이 스케일 변조에는 필수적인 조건이다. 이런 변조 모드는, (두 개의 펄스의 경우에 0을 넘는 그레이-레벨에 대해) 적어도 한 쌍의 상승/하강 에지 그리고 많아야 두 쌍의 상승/하강 에지들이 항상 존재하기 때문에, 상승 및 하강 에지에 의해 초래되는 듀티-사이클 (duty-cycle) 오류들을 보상하는 것이 훨씬 쉬워지도록 한다. 이는 적으면 한 쌍이 그리고 많으면 10쌍이 존재할 수 있는 10-펄스의 경우에 대비된다. 프레임에 대해 전체 PWM을 두 개의 (또는 그 이상의) 펄스-폭-변조된 펄스들로 분할하는 것은 단일-펄스 PWM에 비교하면 디스플레 이 시스템에서의 메모리와 데이터 속도를 실질적으로 줄일 수 있게 한다.
일 예로서, 10 비트 그레이 레벨 구동이 필요하다고 가정한다. 10개의 그레이 레벨 비트들을 사용하는 MPWM에 대해서, 데이터는 5비트의 제1 그룹 및 제2 그룹으로 분할되고, 그룹 각각은 두 그룹들 사이의 공통의 시작 기준 시간 위치를 구비한다. 5비트의 그룹 각각은 31비트 및 프레임 구간 내의 관련된 시간으로 디코드될 수 있다. 디코드된 비트들의 전체 수는 62이다. 그러나, 10비트의 데이터를 두 개의 개별 5 비트 데이터 펄스들로 절단하고 그 5 비트의 데이터 펄스를 두 그룹의 2개 및 3개 펄스의 시작/종료 시각으로 분할하면 그 각각은 인코드된 펄스 시작/종료 시각의 개수가 22로 줄어들도록 허용하며; 5 비트 데이터 펄스 각각에 대해 11개의 시간-포인트들을 허용한다. 이는, 이 예에서, 디스플레이 시스템 메모리 요구사항 및 디스플레이 제어기와 디스플레이 사이의 대역폭 또는 데이터 속도를 약 3의 인수로 축소한다.
다중의 펄스 폭 변조된 펄스들을 사용하여, 메모리 데이터 속도, 시스템 메모리의 양 그리고 픽셀 내의 회로 데이터 래치들의 개수가 축소될 수 있다. 필요한 픽셀 회로 데이터 래치들의 개수는 데이터 인코딩, 디스플레이 제어기로부터 디스플레이로의 대역폭, 디스플레이 형식 및 몇몇의 다른 시스템 요구 사항들의 함수이다. 3이라는 축소 인수는 경제적인 디스플레이 시스템을 실현하는데 있어서 매우 중요하다.
10 비트 데이터 워드는 4 비트 펄스와 6 비트 펄스로 나누어질 수 있다는 것 역시 유의해야 한다. 메모리의 양은 두 개의 5 비트 펄스들; 22 개의 인코드된 펄 스 시작/종료 시각의 경우와 동일하다. 10 비트 데이터 워드는 심지어는 더 작은 데이터 (17개의 펄스 시작/종료 시각)에 대해서 두 개의 3 비트 펄스들과 하나의 4 비트 펄스로 나누어질 수 있다. 그러나, 이는 더 빠른 LC 응답을 필요로 하거나 또는 전체 응답 시간 그리고 대응하는 조명을 줄이게 될 것이다. 비슷하게 10 비트 데이터 워드는 16 개의 시작/종료 시각에 대해 두 개의 3 비트 펄스들과 두 개의 2비트 펄스들로 분할될 수 있다. 더 나아가, 10 비트 데이터 워드는 15개의 펄스 시작/종료 시각에 대해 5개의 2 비트 펄스들로 분할될 수 있다. 상기의 설명은 다중 펄스 조합의 완전한 목록은 아니다. 다른 펄스들의 조합도 가능하다.
프레임 당 둘 또는 세 개의 펄스 폭 변조된 펄스들이 있을 때에, LC 응답은 모노토닉한 DFM 구동 방법을 위해 필요할 것과 같이 빠를 필요는 없다. 펄스들의 개수에 있어서의 감소 때문에, 더 늦은 LC 응답이 제공될 수 있을 것이다.
모노토닉한 동작이 필요하기 때문에, 펄스 폭 변조된 펄스들은 LC 턴오프를 허용하면서 분리될 필요가 있다. 두 개의 펄스 폭 변조된 펄스들이 있으면, 그레이 스케일 응답에 영향을 끼치는 상승 및 하강 시간의 두 세트가 존재한다. 상기 상승 및 하강 시간이 서로 다르면 그 응답이 선형이 아닐 수 있을 것이지만, 그 응답은 모노토닉일 것이다.
도 1에서, 타이밍도 (100)는 하나의 디스플레이 프레임 구간 내에 두 개의 펄스들을 구비한 MPWM을 도시한다. 조명은 지속적인 것으로 가정한다. 디스플레이 프레임 구간 (101)은 제1 펄스-폭 구간 (102), 제2 펄스-폭 구간 (103), 제1 펄스-오프 구간 (104) 및 제2 펄스-오프 구간 (105)으로 구성된다. 제1 펄스-폭 구간 (102) 및 제2 펄스-폭 구간 (103) 각각은 제1 구간-폭 센터 (106)와 제2 펄스-폭 센터 (107)에 중심을 두고 인코드된 5개 픽셀 데이터 비트들로 각각 구성된다. 펄스-폭 센터 이전 및 이후에 디코드된 데이터 시간 구간의 제1 서브그룹 및 제2 서브그룹이 각각 존재한다. 여기에서 설명되는 데이터 가중치들은 이진으로 가중된 비트 범위에 걸쳐서 더해지고 빼지는 숫자들을 구비한 최하위 비트 (LSB)부터 최상위 비트 (MSB)까지로서 설명된다. 상대적인 비트 가중치들은 이하에서는 왼쪽과 오른쪽의 중괄호 내에서 의미가 있다.
타이밍도 (100)에서, MSB 비트와 LSB 비트 사이의 범위가 512:1이기 때문에, 이진 가중된 데이터 시간들의 시간 가중치를 도시하는 것은 불가능하다. LSB [1] 시각 (108), MSB [512] 시각 (117), LSB+3 [8] 시각 (111), LSB+4 [16] 시각 (112) 그리고 MSB-4 [32] 시각 (113)은 제1 펄스-폭 센터 (106)에 관하여 시간에 있어서 이진 가중된다. 유사하게, LSB+1 [2] 시각 (109), MSB-1 [256] 시각 (116), LSB+2 [4] 시각 (110), MSB-3 [64] 시각 (114) 및 MSB-2 [128] 시각 (115)은 제2 펄스-폭 센터 (107)에 관하여 시간에 있어서 이진 가중된다.
제1 펄스-폭 구간 (102)의 제1 서브그룹에서, 제1 펄스는 제1 펄스-폭 구간 (102)의 시작 부분 또는 LSB [1] 시각 (108) 또는 MSB [512] 시각 (117) 또는 펄스 폭 센터 (106)에서 하이 (high)로 설정된다. LSB [1] 비트와 MSB [512] 가 둘 다 하이이면 제1 펄스 구간 (102)의 시작 부분은 하이이다. 제1 펄스-폭 구간 (102)의 제2 서브그룹은 펄스-폭 센터 (106) 또는 LSB+3 [8] 시각 (111) 또는 LSB+4 [16] 시각 (112) 또는 MSB-4 [32] 시각 (113)에서 로우 (low)로 설정된다. LSB+3 비트, LSB+4 비트 그리고 MSB-4 비트가 모두 하이이면 제1 펄스-폭 구간 (102)의 종료는 제1 펄스가 하이로 설정될 때이다. 제2 서브그룹 내의 라벨 붙여지지 않은 다른 구간들은 LSB+3, LSB+4 그리고 MSB-4 비트의 다른 세 가지 온-비트 (on-bit) 조합에 대응한다.
제2 펄스-폭 구간 (103)의 제1 서브그룹에서, 제2 펄스는 제2 펄스-폭 구간 (103)의 시작 부분 또는 LSB+1 [2] 시각 (109) 또는 MSB-1 [256] 시각 (116) 또는 펄스-폭 센터 (107)에서 하이로 설정될 수 있을 것이다. LSB [1] 비트 및 MSB [512] 모두가 하이이면 제2 펄스-폭 구간 (103)의 시작 부분은 하이로 설정된다. 제2 펄스 구간 (103)의 제2 서브그룹은 펄스-폭 센터 (107) 또는 LSB+2 [4] 시각 ( 110) 또는 MSB-3 [64] 시각 (114) 또는 MSB-2 [128] 시각 (115)에서 로우로 설정된다. LSB+2 비트, MSB-3 비트 그리고 MSB-2 비트가 모두 하이이면 제2 펄스 구간 (103)의 종료는 제2 펄스가 로우로 설정되는 때이다. 제2 서브 그룹 내의 라벨 붙여지지 않은 다른 구간들은 LSB+2, MSB-2 및 MSB-2 비트들의 다른 세 가지 온 비트 조합 (three on bit combination)에 대응한다.
도 1에서의 인코드된 비트 가중된 타이밍 위치는 평균 데이터 속도를 픽셀 어레이로 줄이기 위해 선택되었다. 다른 가능한 비트 가중된 타이밍 위치 배열들이 많이 존재한다는 것에 유의해야 한다.
도 2는, 새로운 픽셀 전극 데이터가 한번에 하나의 행 (row)이 갱신되는, 연속적인 조명 디스플레이 시스템에 대한 행 전극 타이밍을 보여준다. 타이밍도 (200)는 제1 프레임 제1 행 타이밍 (201), 제1 프레임 제2 행 타이밍 (202), 제1 프레임 마지막 행 타이밍 (203), 제2 프레임 제1 행 타이밍 (204) 그리고 제2 프레임 제2 행 타이밍 (205)으로 반복되는 타이밍도 (100)를 보여준다. 제1 프레임 제2 행 타이밍 (202) 및 제2 프레임 제2 행 타이밍 (205)은 각각 제1 프레임 제1 행 타이밍 (201) 및 제2 프레임 제1 행 타이밍 (204)으로부터 약간 지연된다. 상기 행들은 상기 픽셀 어레이 내의 제1, 제2 및 마지막 행에 대응한다. 제1 프레임 제1 행 타이밍 (201)에 대한 제1 프레임 마지막 행 타이밍 (203)의 지연은 제1 프레임 제2 행 타이밍 (202) 이후에 다소 지연된 것으로 도시된다.
랜덤 행 액세스 행 구동을 구비하여, 프레임의 시작 부분에 대한 마지막 행 타이밍 (203)의 지연이 전체 프레임 시간 대부분이 되는 것이 가능하다. 그 프레임 시간은 프레임 구간 (206)으로서 도시된다. 그런 지연은 제1 프레임 마지막 행 타이밍이 제2 프레임 제1 행 타이밍 (204)에 실질적으로 겹치도록 한다. 프레임 속도에 따라 그런 극도의 지연들은 바람직하지 않을 수 있을 것이다.
일정한 조명 그리고 10 비트 그레이 스케일 데이터를 구비하여, MSB 부분과 LSB를 노출하는 것에 대한 시간 차이는 512 대 1이다. 이는 다음 비트 펄스 증가 데이터를 제시하기 전에 LSB 펄스 증가를 제시하기에 거의 시간이 없다는 것을 의미한다. 일반적으로, 이는 아주 고속의 데이터 속도 또는 대역폭을 여전히 필요로 한다는 것을 의미한다. 이런 요구 사항은 이하에서 상세하게 설명하는 기술에 의해 다소간 축소될 수 있다.
일정한 조명을 구비한 비 색상의 연속적인 시스템들에 대해, 데이터는 도 2에서 도시된 것과 같이 꼭대기에서 바닥으로의 행 스캐닝을 구비한 것과 같은 연속 적인 방법으로 행 픽셀 전극에 제공될 수 있다. 랜덤 액세스 행 어드레싱은 어레이 데이터 속도를 디스플레이 픽셀 어레이로 줄이는 것에 유용할 수 있다.
대안으로, 픽셀 회로가 두 개의 데이터 저장 노드들을 포함하면, 픽셀 데이터는 모든 어레이 픽셀 전극들에 동시에 제공될 수 있으며, 이는 전역적인 갱신 (global updating)으로서 알려져 있다. 이런 특징은 색상 연속적인 동작 또는 진폭이 변하는 조명 또는 펄스 조명에 대해 필요한 것이 보통이다. 펄스 또는 진폭이 변하는 조명은 어레이 데이터 대역폭 요구 사항을 줄이는데 또한 도움이 될 수 있다.
조명은 전형적으로 일정하지만, 매우 빠른 LC 응답을 구비한 펄스 가중된 조명을 구비하여, 추가적인 디스플레이 제어기 및 디스플레이 백플레인 간략화가 실현될 수 있다. 도 3에서, 타이밍도 (300)는 펄스 조명을 이용하는 10 비트 이중 펄스 LC 구동 방법을 보여준다. 디스플레이 프레임 구간 (301)은 제1 펄스-폭 구간 (302), 제2 펄스-폭 구간 (303), 제1 펄스-오프 구간 (304) 및 제2 펄스-오프 구간 (305)으로 구성된다. 제1 펄스-폭 구간 (302) 및 제2 펄스-폭 구간 (303) 각각은 10 개의 동일한 유지시간 위치를 가지는 10 비트의 데이터로 디코드되는 5 개의 데이터 비트들로 이루어진다. LSB [1] 및 LSB+1 [2] 데이터 비트들은, 제1 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (308)의 시작 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (306, 307, 308) 내로 디코드된다. LSB+2 [4], LSB+3 [8] 및 LSB+4 [16] 비트들은 제1 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (309)의 종료 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (309, 310, 311, 312, 313, 314, 315) 내로 디코드된다. MSB-4 [32] 그리고 MSB-3 [64] 비트들은 제2 펄스 폭 센터인 데이터 구간 (318)의 시작 부분에 관한, 데이터 시간 구간 (316, 317, 318) 내로 디코드된다. MSB-2 [128], MSB-1 [256] 그리고 MSB [512] 비트들은 제2 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (319)의 종료 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (319, 320, 321, 322, 323, 324, 325) 내로 디코드된다. 상기 데이터 시간 구간들의 동일한 길이는 디스플레이 속도를 줄여준다.
조명 펄스 타이밍 (330)은 각각이 서로 다른 펄스 폭을 가지는 4개의 펄스 그룹들 (331, 332, 333, 334)로 구성된다. 상기 조명 레벨들 (331, 332, 333, 334)은 각각 128, 32, 4 그리고 1의 상대적인 펄스 폭들을 구비한다. 시간에 있어서의 조명 레벨 (331)은 MSB [512], MSB-1 [256] 그리고 MSB-2 [128] 디코드된 데이터 시간 구간들 (319, 320, 321, 322, 323, 324, 325)에 대응한다. 조명 레벨 (332)은 MSB-3 [64] 그리고 MSB-4 [32] 디코드된 데이터 시간 구간들 (316, 317, 318)에 대응한다. 조명 레벨 (332)은 제2 펄스-오프 구간 (305)으로 확장된다. 조명 레벨 (333)은 LSB+2 [4], LSB +3 [8] 그리고 LSB+4 [16] 디코드된 데이터 시간 구간들 (309, 310, 311, 312, 313, 314, 315)에 대응한다. 조명 레벨 (334)은 LSB [1] 그리고 LSB+1 [2] 데이터 디코드 시간 구간들 (306, 307, 308)에 대응한다. 조명 레벨 (334)은 도시되지 않은 다음 프레임 구간의 제1 펄스-오프 구간 (304)으로 확장된다.
타이밍도 (300)는, 타이밍도 (100 또는 200)에서의 타이밍 가중치를 사용하는 것과 반대로 조명 가중치를 사용하는 것으로 인하여 프레임 구간을 넘어서 데이터 비트들을 더 평탄하게 확산시킴으로써, 디스플레이 제어기와 디스플레이 사이의 데이터 대역폭을 크게 줄인다. 한 프레임 구간의 1/1024인 타이밍도 (100)에서의 LSB 비트 노출보다 훨씬 더 긴 시간인 한 프레임의 약 1/22 동안 각 데이터 비트가 제시된다.
타이밍도 (300)에서, 대역폭에서의 감소는 타이밍도들 (100, 200)에 의해 요청되는 것보다 더 빠른 LC 응답을 요청하는 것에 의해 획득된다. 타이밍도 (300)에서, 응답 시간은 한 프레임 구간의 1/22 보다 더 작아야 한다. 참조번호 100 및 200의 타이밍도에서, LC 응답에 대해 허용된 단편적인 프레임 구간 시간은 디스플레이 제어기로부터 디스플레이로의 대역폭의 자리 바꿈(trade off)이다; LC 응답 시간은 프레임 구간의 1/2보다 아주 작아야 한다.
타이밍도 (300)에서, 데이터 디코드 및 조명 타이밍 시퀀스는 도시된 순서일 필요는 없다. 선택된 두 개의 5비트 디코드 펄스들에 대해, 다량의 서로 다른 데이터 디코드 및 조명 타이밍과 가중치 배열들이 가능하다.
타이밍도 (300)가 참조번호 306부터 325까지의 데이터 시간 구간의 고정된 또는 동일한 유지시간의 데이터 시간 구간들을 보여주지만, 최하위 비트 데이터 시간 구간들은 최상위 비트 시간 구간들에 대한 더 많은 시간을 허용하기 위해 상기 조명에 의해 필요로 되지 않는 시간까지 단축될 수는 없다. 추가로, 비트 가중치 적용된 허용 가능한 조명 오류는 비트 가중치의 역 (reverse)의 대략 1/2이다. 그래서 하위 비트들에 대해 더 작은 LC 응답 시간이 사용될 수 있을 것이며 상위 차수 비트들에 대해 더 많은 LC 응답 시간이 사용될 수 있을 것이다. 이런 기술들은 더 늦은 LC 응답을 허용할 수 있을 것이다.
조명 타이밍 (330) 내에서의 펄스들의 휘도 범위는 128 대 1이다. 집적 구간이 조명 타이밍 (330)에서의 제1 펄스의 시작 부분에서 시작하는, 광학적으로 주소가 지정되는 공간 광 변조기 (optically addressed spatial light modulator, OASLM)를 사용하여, 상기 펄스 휘도 범위는 128:1에서 약 25:1로 줄어들 수 있을 것이다. OASLM 집적 성질은 읽기 밸브 프레임 구간에서 조기에 제시된 데이터에 가중치를 추가하며, 그럼으로써 필요한 펄스 휘도 범위를 줄인다. 20 개의 조명 펄스들 각각은 OASLM 집적 효과로 인해서 서로 다른 펄스 폭 또는 진폭을 구비할 것이다.
조명 시퀀스 (330)는 조명 펄스들이 유지시간에 있어서 최하위 비트들의 유지시간보다는 더 짧고 최상위 비트들의 유지시간보다는 더 길다는 것을 보여준다. 가중치 적용된 펄스 유지시간 대신에, 상기 조명의 진폭이 변화할 수 있다. 도 4에서, 타이밍도 (400)는 진폭이 변하는 조명을 사용하는 10 비트 이중 펄스 LC 구동 방법을 보여준다. 디스플레이 프레임 구간 (401)은 제1 펄스-폭 구간 (402), 제2 펄스-폭 구간 (403), 제1 펄스-오프 구간 (404) 및 제2 펄스-오프 구간 (405)으로 구성된다. 제1 펄스-폭 구간 (402) 및 제2 펄스-폭 구간 (403) 각각은 10 비트의 데이터 및 10개의 동일한 유지 시간 위치들로 디코드되는 5개의 데이터 비트들로 이루어진다. LSB [1] 및 LSB+1 [2] 데이터 비트들은, 제1 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (408)의 시작 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (406, 407, 408) 내로 디코드된다. LSB+2 [4], LSB+3 [8] 및 LSB+4 [16] 비트들은 제1 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (409)의 종료 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (409, 410, 411, 412, 413, 414, 415) 내로 디코드된다. MSB-4 [32] 그리고 MSB-3 [64] 비트들은 제2 펄스 폭 센터인 데이터 구간 (418)의 시작 부분에 관한, 데이터 시간 구간 (416, 417, 418) 내로 디코드된다. MSB-2 [128], MSB-1 [256] 그리고 MSB [512] 비트들은 제2 펄스 폭 센터인 데이터 시간 구간 (419)의 종료 부분에 관한, 데이터 시간 구간들 (419, 420, 421, 422, 423, 424, 425) 내로 디코드된다. 상기 데이터 시간 구간들의 동일한 길이는 디스플레이 속도를 줄여준다.
조명 펄스 타이밍 (430)은 각각이 서로 다른 펄스 폭을 가지는 4개의 펄스 그룹들 (431, 432, 433, 434)로 구성된다. 상기 조명 레벨들 (431, 432, 433, 434)은 각각 128, 32, 4 그리고 1의 상대적인 펄스 폭들을 구비한다. 시간에 있어서의 조명 레벨 (431)은 MSB [512], MSB-1 [256] 그리고 MSB-2 [128] 디코드된 데이터 시간 구간들 (419, 420, 421, 422, 423, 424, 425)에 대응한다. 조명 레벨 (432)은 MSB-3 [64] 그리고 MSB-4 [32] 디코드된 데이터 시간 구간들 (416, 417, 418)에 대응한다. 조명 레벨 (432)은 제2 펄스-오프 구간 (405)으로 확장된다. 조명 레벨 (433)은 LSB+2 [4], LSB +3 [8] 그리고 LSB+4 [16] 디코드된 데이터 시간 구간들 (409, 410, 411, 412, 413, 414, 415)에 대응한다. 조명 레벨 (434)은 LSB [1] 그리고 LSB+1 [2] 데이터 디코드 시간 구간들 (406, 407, 408)에 대응한다. 조명 레벨 (434)은 도시되지 않은 다음 프레임 구간의 제1 펄스-오프 구간으로 확장된다.
진폭이 변하는 조명을 사용하는 한가지 명백한 이점은 LC 응답 시간은 펄스 조명을 사용하는 것처럼 빠를 필요는 없다는 것이다. 그러나, LC 응답이 일정한 조명에 대한 것보다는 빠를 필요가 있다. 반면, 어레이 데이터 속도는 이런 구동 방 법에 대해서는 가능한 느리다.
디스플레이 구동기들이 어레이 내의 픽셀들을 추가적인 외부 신호를 경유하여 동시에 턴 오프하도록 설계된다면, 두 개의 펄스 폭 변조된 펄스들 사이에서 LC를 턴 오프하기 위해 필요한 데이터는 디코딩 프로세스에서 제거될 수 있다. 이런 특성은 메모리와 어레이로의 평균 데이터 속도가 추가적으로 10% 감소되도록 할 것이다.
본 발명의 실시예들은 유기 발광 다이오드 (OLED)들 또는 아마도 디지털 마이크로미러 기기 (DMD)들과 같이 턴 온 시간과 턴 오프 시간 사이에 차이가 있는 다른 디스플레이 기기들에 적용될 수 있다. 디스플레이에 추가하여, 데이터 속도 및 메모리 시스템 간소화는 프린터 시스템들에도 마찬가지로 중요할 수 있다. MPWM은 다른 애플리케이션에서도 유용할 수 있을 것이다.
상기에서 언급된 것과 같이, 여기에서 상세하게 설명되는 접근 방법은 광학적으로 주소가 지정되는 공간 광 변조기 (OASLM)에서 사용하기에 특히 이점이 있다. 도 5는 현재 이용 가능한 반사 (reflective) OASLM (10)의 도면이며, 이는 참조로서 편입된 미국 임시 출원 번호 60/803,747인 "An optically addressed gray scale electric charge accumulating spatial light modulator"에서 상세하게 설명되어 있다. OASLM (10)은 전자-광학적 물질 (예를 들면, 액정) 레이어 (120) 및 보통은 반도체 물질로 구성된 광전도성 레이어 (14)를 포함한다. 상기 반도체 물질은 이 예에서는 가시 파장 영역 (400 nm - 700 nm)에서 빛을 흡수하는 다양한 물질, 예를 들면, 비결정 실리콘, 비결정 실리콘 탄화물, 단일 결정 Bi12SiO20, 실리 콘, GaAs, ZnS, 그리고 CdS로부터 선택된다. 액정 레이어 (12) 및 광전도성 레이어 (14)는 각 대응 기판들 (20, 22) 상에서 지지되는 광학적으로 투명한 전극들 (16, 18) 사이에 위치한다. 가시 출력 광 (읽기 광)은 절연 미러 (dielectric mirror) (24)에서 반사된다. 전송 모드에서, 쓰기 광 (write light)과 읽기 광 (read light)은 기판 (20)을 통해서 통과하고 절연 미러 (24)는 존재하지 않으며 광전도성 레이어 (14)는 쓰기 광은 흡수하고 읽기 광은 통과시킨다.
상기에서 상세하게 설명된 것과 같이 프레임들로 변조된 픽셀 데이터 및 펄스 폭 구간들이 쓰기 광으로서 사용될 수 있을 것이며, 그레이-스케일 변조된 이미지가 그 쓰기 광에 의해 OASLM (10)으로 쓰여지고 그 이후에 읽기 광에 의해 독출된다.
참조로서 편입된 미국 임시 출원 번호 60/803,747의 출원에서 상세하게 설명된 전반적인 시스템 내의 프레임들 및 펄스 폭 구간들을 이용하는 전반적인 시스템의 더 특정한 실시예가 도 6에서 보여진다. 이 도면은 실질적으로 모노토닉한 그레이 스케일 응답의 특징이 있는 광 출력을 획득하기 위해 디지털 변조가 실행되는 OASLM 시스템 (600)의 간략화된 블록도이다. OASLM 시스템 (600)은 쓰기 광 경로 (602)와 읽기 광 경로 (604)를 한정한다. 쓰기 광 경로 (602)는 이미지 선명도 빔을 전파하는 세그먼트로 구성된다. UV LED (605)는 펄스 UV 쓰기 광 빔 소스를 제공한다. UV LED (605)로부터 방출되는 펄스 UV 빔은 터널 적분기 (606), 릴레이 렌즈 그룹 (608) 및 편광 빔 분리기 (610)를 통해서 전파되어 LCOS 마이크로디스플레이 기기 (612)의 이미지 모습 비율에 부합하는 균일한 직사각형 조명을 제공한다. 상기 조명의 p-극성은 편광 빔 분리기 (610)를 통해서 지나간다. 상기 조명의 s-극성은 상기 편광 빔 분리기 (610)에 의해 LCOS 기기 (612)로 반사된다. 광 제어 신호들은 제어기 (614)에 의해 UV LED (605)로 제공된다.
LCOS 기기 (612)는, 제어기 (614)에 의해 LCOS 기기 (612)로 배송되는 이미지 데이터에 응답하여, 기본 색상들 (RGB)의 선택된 색상 성분에 대한 UV 쓰기 광 패턴들을 제공한다. LCOS 기기 (612)로부터 반사된 변조 조명은 편광 빔 분리기로 되돌아서 전파된다. 반사된 변조 조명의 p 극성은 편광 빔 분리기를 통해서 지나가서 이미징 렌즈 (640)에 의해 영상화되며 기울어진 이색성 미러 (dichroic mirror) (642)에서 반사되어 OASLM (644)으로 입사된다. OASLM (644)은 바람직하게는 도 5에서 설명된 유형이거나 또는 그에 유사한 것이며, 그리고 국제 출원 PCT/US2005/018305의 도 1-3, 4a 및 4b에서도 볼 수 있다. OASLM (644)의 광전도 레이어 상으로 입사하는 변조된 광은 그 OASLM의 액정 레이어에 걸쳐 전압을 발생시킨다. 이 전압은 연관된 입사 UV 쓰기 광 빔의 집적된 강도에 대응하는 디렉터 필드 방위 (director field orientation)의 원인이 된다. 제어기 (614)는 OASLM (644)에 전압 신호를 제공하여 그 OASLM이 UV 쓰기 광의 입사와 적절한 타이밍 관련이 있는 액정 전압을 발생하는 것이 가능하게 한다.
읽기 광 경로 (604)는 아크 램프 (646)를 포함하며, 그 아크 램프는 편광된 백색 광을 랜덤하게 방출한다. 그 백색 광은, 파리-눈 (fly's-eye) 렌즐릿 (lenslet) 어레이들 (650, 652) 어셈블리의 필수 부분으로서 형성된, 편광 변환기 (648)를 통해서 전파되며, 그 이후에 초점 렌즈 (654) 및 선형 편광기 (656)를 통 해 전파되어 읽기 밸브 OASLM (644)의 이미지 모습 비율에 부합하는 균일한 직사각형 모습의 선형 편광 광을 제공한다. 기울어진 이색성 미러 (642)는 상기 백색 광을 상기 선택된 기본 색상 광 성분으로 분리하여 이것들을 필드 렌즈 (도시되지 않음)를 통해서 읽기 밸브 OASLM (644)로 향하게 한다. UV 쓰기 광 빔에 의해 한정되는 이미지에 따라서, 상기 색상 광 성분은 읽기 밸브 OASLM (644)에 근접하여 위치하는 분석기 (658)를 통과하여 전송되거나 또는 그 분석기에 의해 흡수되어, 대응하는 색상 이미지 콘텐트의 강도 (intensity) 변조의 결과를 가져온다. 읽기 밸브 OASLM (644)를 통해서 전파되는 변조된 광 빔은 프로젝션 렌즈 (660)를 통해서 유도되어 디스플레이 스크린 (도시되지 않음) 상에 투영되는 컬러 이미지를 생성한다.
제어기 (614)는 이미지 평면 데이터, UV LED (605)로부터의 펄스 광 방출의 타이밍 및 읽기 밸브 OASLM (644)의 아날로그 변조 제어에 따라서 LCOS 기기 (612)의 디지털 변조를 조정하여 실질적으로 모노토닉한 그레이 스케일 응답을 구비하는 가시의 아날로그 변조 출력 조명을 산출한다. '실질적으로 모노토닉'의 문구는 모노토닉한 그레이 레벨 응답이 있다는 것 또는 거의 그런 응답이 있다는 것을 의미하기 위해 사용된다. 디지털 구동 방법에서, 8 비트 픽셀 데이터가 10 비트의 데이터를 생성하기 위한 테이블 룩업에 사용된다. 추가적인 2 비트의 데이터는 액정의 비선형 전자 광학적 성질과 같은 다양한 비선형성을 설명하기 위해 사용된다. 예를 들면, 10 비트 데이터 전달 함수가 8 개의 최상위 비트들에 대해 모노토닉이어야 한다는 것은 시각적으로 수용할만할 것이다. 그러나 그러한 10 비트의 픽셀 데이터 가 획득되면, 그것들은 상기에서 상세하게 설명된 것과 같이 상기 프레임 내에서 매핑되고 변조된다.
OASLM에서, 광수용기 (photoreceptor)/액정 어셈블리에 걸친 전압은 각 프레임 끝 부분에서 극성이 역전된다. 전압 극성 역전이 발생하면, 액정에서 만들어진 집적된 전하가 중화되며, 그럼으로써 상기 액정 레이어에 걸쳐 이전에 광-유도된 전압을 제거한다. 그러므로, 액정 전압 집적은 각 프레임의 시작 부분에서 0에서부터 다시 시작한다. 그러므로, 광수용기에서 전하의 집적에 의해 생성된 전압들은 자신들이 생성된 시각부터 그 프레임의 끝까지 에서만 액정 레이어에 영향을 미칠 뿐이다. 그 프레임 내에서 조기에 생성된 전압들은 그 프레임 끝 부분 가까이에서 생성된 전압들보다는 더 크게 효과적으로 가중치가 부과된다.
이제, 상기에서 상세하게 설명된 펄스 폭/진폭 구동 방법의 교시는 OASLM의 LC에서의 집적과 관련된다. 비트들이 그 내부로 변조되는 프레임 구조는 OASLM의 LC에서의 계속적인 집적의 비트 가중치를 변경하지 않는다. 상기 프레임 구조의 중요한 이점은 LCoS/쓰기 밸브의 전자 광학적 레이어에서 상승 및 하강 시간이 주어진 쓰기 밸브로부터의 더 정밀한 응답을 가능하게 한다는 것이다. 펄스 폭/진폭 구동 프레임 구조는 프레임 시간에 의한 비트 가중치와 함께 사용될 필요는 없지만, 특히 상승 작용을 가져오는 일 실시예이다.
프레임 구조의 접근 방법은 도 7에서 요약되어 보여지며, 이는 비디오의 또는 비디오가 아닌 디지털 방식으로 리프레시되는 디스플레이의 각 픽셀 위치 그리고 다중의 연속적인 프레임들의 각각에 적용된다. 블록 (702)에서, 제1 펄스-오프 구간이 예를 들면 도 1에서 보여지는 프레임 내에 부과된다. 세트의 일부 픽셀 데이터 비트들은 상기 제1 펄스 폭 구간 내에서 실제의 펄스 시작 시각과 종료 시각을 찾기 위해 디코드되며 (하나의 프레임의 두 펄스 폭 구간 각각으로 5개의 비트들이 변조되는 경우인 상기의 예에 대해 5개의 선택된 비트들), 그렇게 디코드된 비트들은 블록 (704)에서 동일 프레임의 제1 펄스 폭 구간 내로 변조되고, 그 경우에 상기 제1 펄스 폭 구간은 제1 펄스-오프 구간에 시간에 있어서 인접한다. 그러면 블록 706에서 제2 펄스-오프 구간은 제1 펄스 폭 구간에 인접하여 부과되며, 상기 세트의 다른 픽셀 데이터 비트들은 블록 (704)에서 실행된 것과 유사하게 블록 (708)에서 제2 구간 내로 변조된다. 상기 제2 펄스 폭 구간은 상기 프레임의 종료 부분에서 종료된다. 데이터가 변조되는 구간들은 그 프레임 내에서 이동하여 그 프레임이 데이터 구간으로 시작하여 펄스-오프 구간으로 종료하도록 한다는 것은 명백하다. 또한, 둘 이상의 그런 구간들 (데이타 구간 및 펄스-오프 구간들)이 부과될 것이며; 둘이 상세하게 도시된 것은 간명성을 위한 것이며 한정하려는 것으로 도시된 것은 아니다.
블록 (702, 704)에서의 펄스-오프 구간들은 LCoS의 전자-광학적 (LC) 레이어의 픽셀 위치에 인가된 전압을 영의 값으로 하는 것에 의해 부과될 필요는 없다는 것이 주목할만하다. 대신, 상기 펄스-오프 구간들의 유지시간에 대해 그 전자-광학적 레이어의 문턱 (threshold) 턴-온 전압 바로 밑의 영 아닌 값으로 그 전압을 강하시키는 것은 그 전압을 실제로 영의 값으로 하는 것에 비하여 상기 LC 레이어가 개선된 속도로 응답하도록 하는 것을 가능하게 하며, 적절한 동작을 위한 LC 구동 전자 기기 내에서의 충분한 전압 변동을 또한 제공한다.
LCoS의 그 픽셀 위치에 대한 픽셀 데이터의 완전한 세트는 프레임의 양 펄스 폭 구간들에 걸쳐서 변조되었고, 그 LCoS의 전자-광학적 레이어를 유사하게 변조된 광원으로 동기하여 조명한 후에, 블록 (710)에서 쓰기 광이, OASLM의 LC와 같은, 읽기 밸브의 광학적으로 응답하는 레이어의 픽셀 위치로 출력된다. 비트들이 변조되고 LCoS가 상기 광원에 의해 조명되면 상기 쓰기 광이 출력되며, 그래서 참조번호 701의 블록은 참조번호 704 및 708의 블록들을 거쳐서 연속되는 것이며 후자의 두 블록들이 완료된 이후의 배치 (batch) 출력이 아닌 것에 유의한다. 그러면 읽기 밸브는 블록 712에서 (또한 그 프레임에 결쳐 연속적으로) 독출되고, 읽기 밸브의 픽셀 위치에 대응하는 디스플레이 스크린 픽셀은 픽셀 데이터 비트들에 의해 쓰기 밸브에서 원래 변조되었던 그레이 스케일 응답을 나타낸다. OSALM 읽기 밸브 또는 마이크로디스플레이 그 자체는 상기에서 언급된 것과 같이 프레임들 사이에서 극성이 역전되지만 (일시적으로 턴 오프된다), 이는 본질적으로 평균화된 광 레벨로서 디스플레이하는 OASLM의 LC의 전형적인 응답 시간 내에 있지 않는 것이 보통이다. 프레임 내의 펄스 오프 구간 동안에, 디스플레이 스크린은 전압을 유지하고 그래서 제1 펄스 폭 구간 동안에 변조 값에 이른다. 그래서 단일 프레임 동안에, 상기 디스플레이 스크린은 변하는 그레이 스케일 레벨로 조명을 받지만 하나의 프레임으로부터 다음의 프레임으로의 전이는 관찰자에게는 명백하지 않다.
상기에서 상세하게 설명된 것과 같이, 각 프레임 구간의 비트들은 비트 그룹들로 더 분석될 수 있을 것이며, 한 비트 그룹의 각 비트는 동일한 비트 그룹 내의 모든 다른 비트처럼 동일한 폭 또는 조명 레벨로 변조된다. 이것들은 블록 714 및 716에서 점선 화살표에 의해 보여지며, 상기 예들에서 10 비트가 단지 4개의 펄스 폭들로 변조되거나 (도 3) 또는 조명 레벨들로 변조되는 (도 4) 기술이다. 이 도면들과 관련하여 상세하게 설명된 것과 같이, 한 프레임의 단일 구간의 상이한 비트 그룹들 내의 상이한 비트 개수 (예를 들면, 2 그리고 3)가 있을 것이며, 여전히 동일한 비트 개수(예를 들면, 5)가 그 프레임의 서로 다른 두 구간들 내로 변조될 수 있을 것이다. 도 1에서 보여지는 것과 같이, 전체 프레임의 최상위 비트 및 최하위 비트 모두는 그 프레임의 동일한 펄스 폭 구간의 동일한 서브그룹/비트 그룹 내에 놓여있을 수 있을 것이다. 도 3 및 도 4에서 대안으로, 제1 구간 내의 모든 비트들은 제2 구간의 어떤 비트보다 더 상위일 수 있을 것이다. 심지어, 일부 변조된 비트들이 다른 더 하위의 비트들보다 더 많은 시간 유지시간 (time duration)을 차지하도록 PWM이 사용되더라도, 그 비트들의 각각은 모든 비트들에 걸쳐 일정한 프레임의 시간 유지시간 내로 변조될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들은 도시되었던 제어기 (614)와 같은 데이터 프로세서에 의해 또는 하드웨어 회로에 의해 또는 소프트웨어와 하드웨어 회로의 결합에 의해 실행 가능한 컴퓨터 소프트웨어에 의해 구현될 수 있을 것이다. 이런 점에서 더 나아가, 도 7의 로직 흐름도의 다양한 블록들이 그런 특정된 작업을 위한 프로그램 단계들 또는 상호 연결된 로직 회로들, 블록들 및 함수들 또는 프로그램 스텝들과 로직 회로들, 블록들 및 함수들을 나타낼 수 있다는 것에 유의하여야 한다.
명백하게 이런 일반적인 교시들은 여기에서 보여진 일반적인 개념들에 따라 프레임을 분석하고 그 프레임의 다른 분할 부분들이 비트들을 할당하는 상이한 방법을 포함하는 이런 개념 상의 적당한 변형들을 포함하는 것으로 번역되어야 한다. 몇몇이 변형들이 개시되었지만, 이는 본 발명의 한도를 의미하는 것이 아니라 오히려 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 특허성이 있는 개념을 교시하려는 것이다. 하나의 프레임 내에서 변조되는 그레이 스케일 비트들의 서로 다른 개수들, 하나의 프레임 내의 펄스 폭 구간들의 서로 다른 분할 부분들, 동일한 프레임 내의 서로 다른 길이의 펄스-오프 구간들, 하나의 펄스 폭 구간 내의 서로 다른 가중치 레벨들/서브그룹들 그리고 다른 변형들은 여기에서 특정한 예로서 상세하게 설명된 것이며, 본 발명의 교시의 범위 내에 여전히 있다는 것은 명백하다. 특정한 실시예들의 맥락에서 설명되었지만, 본 발명이 속한 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 이런 교시들에 많은 수정과 다양한 변화가 발생할 수 있을 것이라는 것이 명백할 것이다. 일정한 수정과 변형이 상기에서 제시된 것과 같은 본 발명의 범위와 사상 또는 다음의 청구항의 범위로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있을 것이다.

Claims (32)

  1. 광학적 쓰기 밸브의 전자-광학적 레이어 (layer)의 복수의 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서,
    상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간에 걸쳐서 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하며, 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학적 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않는, 단계; 그리고
    각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임의 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 복수의 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)을 출력하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    픽셀 데이터 비트들의 상기 세트를 변조하는 것은 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하는 것을 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하는 것은, 상기 픽셀 데이터 비트들 각각에 대해서, 상기 전자-광학적 레이어의 백플레인에서 픽셀 위치에 전압을 인가하고, 상기 전압을 인가하면서 시간과 진폭의 적어도 하나가 변조된 광원으로 상기 픽셀 위치를 조명하는 것을 포함하는, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 픽셀 위치로 인가된 상기 전압은 상기 펄스-오프 구간의 유지시간 동안 상기 전자-광학적 레이어의 문턱 (threshold) 턴-온 (turn-on) 전압보다 작은 값으로 조정되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응답 시간은 상기 전자-광학적 레이어에 인가된 펄스들 사이의 전압 하강 (fall) 및 상승 (rise) 시간들 사이에 어떤 겹침도 포함하지 않는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간은 길이가 같지 않은, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 세트의 픽셀 데이터 비트들 각각은 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간의 이산 (discrete) 위치들로 변조되어,
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두개의 위치들은 제1 비 트 가중치를 나타내며;
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제1 비트 가중치보다 더 작은 제2 비트 가중치를 나타내며;
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 위치들은 상기 제2 비트 가중치보다 더 작은 제3 비트 가중치를 나타내며; 그리고
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제3 비트 가중치보다 더 작은 제4 비트 가중치를 나타내도록 하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간 각각은 동일한 데이터 시간 구간 유지시간으로 분할되며, 그 유지시간 동안 상기 픽셀 비트들 중의 하나가 변조되는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 제1 펄스 폭 구간내로 변조되는 각 픽셀 데이터 비트는 상기 프레임의 제2 펄스 폭 구간내로 변조되는 어떤 픽셀 데이터 비트보다 더 상위 비트를 나타내는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 픽셀 데이터 비트들의 상기 세트는 그레이 스케일 비트 들의 세트를 포함하며 쓰기 광 출력은 모노토닉한 (monotonic) 그레이 스케일 응답인, 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    쓰기 광을 출력하는 것은 상기 쓰기 광 출력을 광학적 읽기 밸브의 광학적으로 응답하는 레이어로 향하게 하고 그리고 디스플레이 스크린의 픽셀들을 전역적으로 (globally) 동시에 갱신함으로써, 상기 광학적으로 응답하는 레이어를 상기 디스플레이 스크린으로 독출하는 것을 더 포함하는, 방법.
  12. 전자-광학적 레이어;
    상기 전자-광학적 레이어의 픽셀 위치들의 경계를 정하는 백플레인;
    상기 전자-광학적 레이어와 광학적으로 통신하도록 배치된 광원;
    메모리와 연결되며, 각 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서, 하나의 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간을 가로질러 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하도록, 상기 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하도록 적응된 제어기;를 포함하며,
    상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학적 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 그 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않으며, 그리고
    상기 전자-광학적 레이어는, 각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임에서 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)을 출력하도록 적응된, 광학적 쓰기 밸브.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 픽셀 데이터 비트들 각각에 대해서, 상기 전자-광학적 레이어의 백플레인에서 픽셀 위치에 전압을 인가하고 그리고 상기 전압을 인가하면서 시간과 진폭의 적어도 하나가 변조된 광원으로 상기 픽셀 위치를 조명함으로써 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하도록 적응된, 광학적 쓰기 밸브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 픽셀 위치로 인가된 상기 전압을 상기 펄스-오프 구간의 유지시간 동안 상기 전자-광학적 레이어의 문턱 (threshold) 턴-온 (turn-on) 전압보다 작은 값으로 조정하도록 적응된, 광학적 쓰기 밸브.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 응답 시간은 상기 전자-광학적 레이어에 인가된 펄스들 사이의 전압 하강 (fall) 및 상승 (rise) 시간들 사이에 어떤 겹침도 포함하지 않는, 광학적 쓰기 밸브.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간은 길이가 같지 않은, 광학적 쓰기 밸브.
  17. 제12항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 세트의 픽셀 데이터 비트들 각각은 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간의 이산 (discrete) 위치들로 변조되어,
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두개의 위치들은 제1 비트 가중치를 나타내며;
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제1 비트 가중치보다 더 작은 제2 비트 가중치를 나타내며;
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 위치들은 상기 제2 비트 가중치보다 더 작은 제3 비트 가중치를 나타내며; 그리고
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제3 비트 가중치보다 더 작은 제4 비트 가중치를 나타내도록 하는, 광학적 쓰기 밸브.
  18. 제12항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간 각각은 동일한 데이터 시간 구간 유지시간으로 분할되며, 그 유지시간 동안 상기 픽셀 비트들 중의 하나가 변조되는, 광학적 쓰기 밸브.
  19. 제12항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 제1 펄스 폭 구간내로 변조되는 각 픽셀 데이터 비트는 상기 프레임의 제2 펄스 폭 구간내로 변조되는 어떤 픽셀 데이터 비트보다 더 상위 비트를 나타내는, 광학적 쓰기 밸브.
  20. 제12항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 픽셀 데이터 비트들의 상기 세트는 그레이 스케일 비트들의 세트를 포함하며 쓰기 광 출력은 모노토닉한 (monotonic) 그레이 스케일 응답인, 광학적 쓰기 밸브.
  21. 제12항에 있어서, 상기 광학적 쓰기 밸브는,
    쓰기 광 출력과 광학적으로 통신하는 광학적 읽기 밸브의 광학적으로 응답하는 레이어 및
    상기 광학적으로 응답하는 레이어와 광학적으로 연결된 디스플레이 스크린을 더 포함하며,
    상기 디스플레이 스크린은 상기 디스플레이 스크린의 픽셀들을 전역적으로 동시에 갱신하도록 적응된, 광학적 쓰기 밸브.
  22. 메모리에서 구현되며, 쓰기 광을 출력하게 하는 동작을 실행하기 위해 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는 컴퓨터 프로그램을 저장하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체로서,
    상기 동작은, 광학적 쓰기 밸브의 전자-광학적 레이어의 복수의 픽셀 위치에 대해 그리고 복수의 연속적인 프레임들 각각에 걸쳐서,
    상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간에 걸쳐서 픽셀 데이터 비트들의 세트를 변조하는 것을 포함하며, 상기 제1 펄스 폭 구간, 제2 펄스 폭 구간 및 연속적인 프레임들의 인접한 펄스 구간들은 상기 전자-광학적 레이어의 응답 시간과 적어도 동일한 펄스-오프 (pulse-off) 구간만큼 서로 떨어져 있으며, 상기 응답 시간 동안에는 어떤 비트들도 변조되지 않으며; 그리고
    각 프레임에서 개별적으로, 상기 프레임에서 상기 변조된 픽셀 데이터 비트들에 따라 복수의 픽셀 위치들 각각으로부터 쓰기 광 (write light)을 출력하는 것을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  23. 제22항에 있어서,
    픽셀 데이터 비트들의 상기 세트를 변조하는 것은 광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하는 것을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  24. 제23항에 있어서,
    광원을 조명하는 것과 동기하여 전압을 인가하는 것은, 상기 픽셀 데이터 비트들 각각에 대해서, 상기 전자-광학적 레이어의 백플레인에서 픽셀 위치에 전압을 인가하고, 상기 전압을 인가하면서 시간과 진폭의 적오도 하나가 변조된 광원으로 상기 픽셀 위치를 조명하는 것을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 픽셀 위치로 인가된 상기 전압은 상기 펄스-오프 구간의 유지시간 동안 상기 전자-광학적 레이어의 문턱 (threshold) 턴-온 (turn-on) 전압보다 작은 값으로 조정되는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 응답 시간은 상기 전자-광학적 레이어에 인가된 펄스들 사이의 전압 하강 (fall) 및 상승 (rise) 시간들 사이에 어떤 겹침도 포함하지 않는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 프레임의 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간은 길이가 같지 않은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  28. 제22항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 세트의 픽셀 데이터 비트들 각각은 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간의 이산 (discrete) 위치들로 변조되어,
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두개의 위치들은 제1 비트 가중치를 나타내며;
    상기 제1 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제1 비트 가중치보다 더 작은 제2 비트 가중치를 나타내며;
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 위치들은 상기 제2 비트 가중치보다 더 작은 제3 비트 가중치를 나타내며; 그리고
    상기 제2 펄스 폭 구간의 이산 위치들 중의 적어도 두 개의 다른 위치들은 상기 제3 비트 가중치보다 더 작은 제4 비트 가중치를 나타내도록 하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  29. 제22항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 제1 펄스 폭 구간 및 제2 펄스 폭 구간 각각은 동일한 데이터 시간 구간 유지시간으로 분할되며, 상기 유지시간 동안 상기 픽셀 비트들의 하나가 변조되는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  30. 제22항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 상기 제1 펄스 폭 구간내로 변조되는 각 픽셀 데이터 비트는 상기 프레임의 제2 펄스 폭 구간내로 변조되는 어떤 픽셀 데이터 비트보다 더 상위 비트를 나타내는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  31. 제22항에 있어서,
    각 프레임에 대해서, 픽셀 데이터 비트들의 상기 세트는 그레이 스케일 비트들의 세트를 포함하며 쓰기 광 출력은 모노토닉한 (monotonic) 그레이 스케일 응답인, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
  32. 제22항에 있어서,
    쓰기 광을 출력하는 것은 상기 쓰기 광 출력을 광학적 읽기 밸브의 광학적으로 응답하는 레이어로 향하게 하고 디스플레이 스크린의 픽셀들을 전역적으로 (globally) 동시에 갱신하여 상기 광학적으로 응답하는 레이어를 상기 디스플레이 스크린으로 독출하는 것을 포함하는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8749463B2 (en) 2007-01-19 2014-06-10 Hamamatsu Photonics K.K. Phase-modulating apparatus
US7956831B2 (en) * 2007-05-30 2011-06-07 Honeywell Interntional Inc. Apparatus, systems, and methods for dimming an active matrix light-emitting diode (LED) display
JP2010054989A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Mitsubishi Electric Corp 階調制御方法および表示装置
CN101776836B (zh) * 2009-12-28 2013-08-07 武汉全真光电科技有限公司 投影显示系统及桌面计算机
KR101850994B1 (ko) * 2011-11-18 2018-04-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 휘도 조절 방법 및 이를 이용한 표시 장치
RU2590894C2 (ru) * 2012-04-05 2016-07-10 Абб Аг Система управления осветительной установкой
CN102892236B (zh) * 2012-10-16 2015-01-07 深圳市天微电子有限公司 Led驱动方法及驱动电路
CN103606362A (zh) * 2013-11-27 2014-02-26 深圳市长江力伟股份有限公司 液晶显示器的数字脉宽调制灰度的方法及液晶显示器
WO2015132726A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-11 Photoneo S.R.O Methods and apparatus for superpixel modulation
AU2016231931B2 (en) * 2015-03-18 2021-11-25 Bae Systems Plc Digital display
JP6589360B2 (ja) * 2015-05-01 2019-10-16 株式会社Ｊｖｃケンウッド 表示装置および表示装置の駆動方法
CN105430804A (zh) * 2015-12-20 2016-03-23 合肥艾斯克光电科技有限责任公司 一种led驱动方法
US10923016B2 (en) 2016-09-19 2021-02-16 Apple Inc. Controlling emission rates in digital displays
EP3607743B1 (en) * 2017-04-20 2023-10-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Display system, controller for a display system and method for displaying image data
JP2020525813A (ja) * 2017-06-22 2020-08-27 コンパウンド フォトニクス ユー．エス． コーポレーション ディスプレイ・デバイスを駆動するシステムおよび方法
CN107909976B (zh) * 2017-11-22 2020-01-31 深圳市华星光电技术有限公司 显示驱动方法及装置
US10861380B2 (en) * 2018-05-14 2020-12-08 Facebook Technologies, Llc Display systems with hybrid emitter circuits
EP3827584A4 (en) * 2018-07-23 2021-09-08 Magic Leap, Inc. INTRA-FIELD SUB-CODE SYNCHRONIZATION IN SEQUENTIAL FIELD DISPLAYS
TWI671732B (zh) * 2018-08-07 2019-09-11 緯創資通股份有限公司 亮度調整方法及其相關驅動裝置
US11527209B2 (en) 2020-03-31 2022-12-13 Apple Inc. Dual-memory driving of an electronic display

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1280361A2 (en) 2001-07-25 2003-01-29 Eastman Kodak Company Method and system for image display
US6798550B1 (en) 1999-11-18 2004-09-28 Corning Applied Technologies Corporation Spatial light modulator
JP2006508378A (ja) 2002-08-13 2006-03-09 トムソン ライセンシング ハイブリッド・コーディングを備えたパルス幅変調ディスプレイ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140448A (en) * 1990-10-24 1992-08-18 Greyhawk Systems, Inc. Apparatus for and method of operation of smectic liquid crystal light valve having scattering centers
JP3071999B2 (ja) * 1994-07-13 2000-07-31 シャープ株式会社 反射型液晶プロジェクター
US5757348A (en) * 1994-12-22 1998-05-26 Displaytech, Inc. Active matrix liquid crystal image generator with hybrid writing scheme
US7253794B2 (en) * 1995-01-31 2007-08-07 Acacia Patent Acquisition Corporation Display apparatus and method
EP0784365B1 (en) * 1996-01-12 2006-08-23 Kabushiki Kaisha Topcon Apparatus and method for producing a laser beam
JP3692495B2 (ja) * 1996-01-12 2005-09-07 株式会社トプコン レーザ照準装置及びレーザー発光方法
JP3840746B2 (ja) * 1997-07-02 2006-11-01 ソニー株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
JP2001184031A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Citizen Watch Co Ltd 液晶表示装置
EP1396838A4 (en) * 2001-06-13 2008-04-30 Kawasaki Microelectronics Inc EASY DRIVE PROCESS AND EASY CONTROL DEVICE FOR MATRIX LIQUID CRYSTALS
WO2003046871A1 (en) * 2001-11-21 2003-06-05 Silicon Display Incorporated Method and system for driving a pixel with single pulse chains
US6967759B2 (en) * 2001-12-31 2005-11-22 Texas Instruments Incorporated Pulse width modulation sequence generation
US6781737B2 (en) * 2002-08-13 2004-08-24 Thomson Licensing S.A. Pulse width modulated display with hybrid coding
US20040046705A1 (en) * 2002-09-20 2004-03-11 Minolta Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
GB0307923D0 (en) * 2003-04-05 2003-05-14 Holographic Imaging Llc Spatial light modulator imaging system
US7453478B2 (en) * 2004-07-29 2008-11-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Address generation in a light modulator
US20060066645A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Ng Sunny Y Method and apparatus for providing a pulse width modulation sequence in a liquid crystal display

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798550B1 (en) 1999-11-18 2004-09-28 Corning Applied Technologies Corporation Spatial light modulator
EP1280361A2 (en) 2001-07-25 2003-01-29 Eastman Kodak Company Method and system for image display
JP2003098490A (ja) 2001-07-25 2003-04-03 Eastman Kodak Co 画像表示方法及びシステム
JP2006508378A (ja) 2002-08-13 2006-03-09 トムソン ライセンシング ハイブリッド・コーディングを備えたパルス幅変調ディスプレイ

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