KR20040096607A - 이미지 디스플레이의 디지털 방법 및 디지털 디스플레이디바이스 - Google Patents

이미지 디스플레이의 디지털 방법 및 디지털 디스플레이디바이스 Download PDF

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톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
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Abstract

본 발명은 디지털 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 2진 이미지를 저장하는 이미지 메모리의 비트율을 감소시키는 해결책을 제공한다. 적어도 하나의 2진 이미지(16c)는 유사한 2진값의 적어도 2개의 픽셀의 그룹당 저장된다. 수단은 디지털 디스플레이 요소 상에 디스플레이하는 동안 픽셀 그룹당 저장된 이미지의 픽셀을 복사한다.

Description

이미지 디스플레이의 디지털 방법 및 디지털 디스플레이 디바이스{DIGITAL METHOD OF IMAGE DISPLAY AND DIGITAL DISPLAY DEVICE}
디스플레이 디바이스 중에서, 디지털 디스플레이 디바이스는 유한한 수의 조명값을 취할 수 있는 하나 이상의 셀을 포함하는 디바이스이다. 현재, 유한한 수의 값은 2이고, 셀의 온 또는 오프 상태에 해당한다. 더 큰 수의 그레이 레벨을 얻기 위해, 이미지를 가변 지속기간의 복수의 서브이미지로 분해하는 것으로 이루어지는 눈에 의해 수행된 시간 적분으로 재분류하는 것이 알려져 있다.
디지털 디스플레이 디바이스 중에서, 마이크로미러 디바이스는 2개의 상이한 틸트(tilt)를 취할 수 있는 매우 작은 치수의 미러의 매트릭스로 이루어진다. 조명 광은 서로 다른 2방향으로 편향될 수 있다. 2방향 중 한 방향으로 편향된 광은 광학 수단에 의해 스크린 상에 집속되어, 스크린은 단지 온 또는 오프일 수 있는 복수의 픽셀로 구성되고, 각 픽셀은 하나의 미러와 연관된다. 마이크로미러는 비디오 프로젝터 및 백-프로젝터(back-projector)를 생산할 수 있을 정도로 충분히 큰 발광 출력(luminous power)을 편향시킬 수 있게 한다. 더욱이, 마이크로미러는 매우빠르게 스위칭되고, 시간 통합에 관련된 악영향을 최소화시킬 수 있다.
종래에, 칼라(적색, 녹색 및 청색)당 256 그레이 레벨은 칼라 비디오 이미지를 한정하는데 사용된다. 2진 분해는 2의 멱수에 비례하는 지속기간의 8개의 2진 이미지를 이용할 수 있게 한다. 그러한 분해는 매우 상이한 2진 이미지를 사용하는 인접한 그레이 레벨의 전이에 관한 디스플레이 결함을 생성한다. 다른 문제는, 실제로 조명된 이미지로 함께 시간 그룹화함으로써 일정한 영역에서 야기되는 넓은 면적의 플리커(flicker)로부터 야기된다. 이러한 결점을 해결하기 위해, 긴 지속기간의 2진 이미지를 더 적은 지속기간의 2진 이미지로 분할하고, 동일한 저장된 2진 이미지를 이용하는 동안 이미지의 디스플레이 시간에 걸쳐 균일하게 상기 2진 이미지를 분배하는 것이 알려져 있다. 그러한 개선점은 특히 미국 특허 번호 5 619 228 및 5 986 640에 기재되어 있다. 2진 이미지의 수가 더 커질수록, 시각적 렌디션(rendition)은 더 현저해진다.
마이크로미러가 비교적 고가의 구성 요소이기 때문에, 저가의 칼라 디바이스의 제작은, 그 전방에 동기화된 칼라 휠이 위치한 단일 마이크로미러 회로를 이용함으로써 달성된다. 그 다음에, 칼라의 디스플레이가 동일한 마이크로미러 회로를 이용하여 순차적으로 수행된다. 마이크로미러 회로를 구성하는 픽셀의 완전한 어드레싱 시간 및 이미지 주파수에 기초하여, 칼라에 대응하는 그레이 레벨을 분해하는데 사용될 수 있는 2진 이미지의 최대수를 결정할 수 있다. 100㎲로 완전히 어드레싱가능한 회로에 대해, 50Hz의 이미지 주파수를 이용하여 그레이 레벨에 기초한 약 66개의 2진 이미지를 갖는 것이 가능하고, 60Hz의 이미지 주파수를 이용하여 약 55개의 2진 이미지를 갖는 것이 가능하다.
마이크로미러 회로에 의해 허용되는 최대 동작의 한계를 고려하면, 렌디션은 우수하다. 다른 한 편으로, 다른 한계는 2진 이미지를 저장하는 메모리로부터 야기된다. 예로서, 66개의 2진 이미지가 1024 미러의 768 라인을 나타내는 마이크로미러 회로 상에서 50Hz의 이미지 주파수로 각 그레이 레벨에 사용되는 경우, 판독 모드에서 메모리의 비트율은 DR=768×1024×3×66×50=7.25Gbits/s이다.
이 메모리는 또한 DW=768×1024×3×8×50=900Mbits/s의 비율로 기록 액세스가능해야 한다.
메모리의 크기는 예를 들어 2개의 이미지에 대응하는 콘텐트의 함수로서 결정된다:
M=768×1024×3×8×2=36Mbits.
32 비트 워드로서 구성된 메모리가 사용되면, 메모리는 260MHz의 주파수로 동작해야 한다. 그러한 메모리는 매우 고가이다. 더 긴 워드로서 구성된 메모리 또는 교대로 동작하는 수 개의 메모리 뱅크로 분리된 메모리를 이용함으로써 저장 요소의 동작 주파수를 감소시킬 수 있다. 이 때 메모리의 동작 주파수는 감소되지만, 이는 메모리 관리를 더 복잡하고 더 비용이 많이 들게 한다. 마이크로미러 디바이스의 분해능이 증가하는 경우, 비트율도 또한 증가한다. 그러나, 이러한 유형의 디스플레이 디바이스의 비용을 감소시키기 위해, 메모리의 비트율을 감소시키는 것이 중요하다.
본 발명은 이미지 디스플레이의 디지털 방법 및 디지털 디스플레이 디바이스에 관한 것으로, 특히 마이크로미러(micromirror) 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따라 그레이 레벨 이미지를 디스플레이하는 시퀀스를 도시한 도면.
도 2는 칼라 이미지가 디스플레이되는 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 그레이 레벨이 이미지를 디스플레이하는 시퀀스를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 디스플레이 디바이스의 레이아웃(layout)을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 메모리 평면의 예시적인 레이아웃을 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 사용된 계산 회로의 바람직한 예시적인 실시예를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 사용된 요소를 멀티플렉싱하는 동작 방법을 도시하는 도면.
본 발명은, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 디스플레이되는 2진 이미지를 저장하는 이미지 메모리의 비트율을 감소시키기 위한 해결책을 제공한다. 픽셀 그룹당 적어도 하나의 2진 이미지가 저장된다. 저장된 픽셀 그룹은 디스플레이 동안 복사된다.
본 발명은 단지 온 또는 오프일 수 있는 픽셀의 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 요소를 포함하는 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하는 방법에 관한 것으로, 여기서 각 이미지는 발광 가중치(luminous weight)가 연관되는 복수의 2진 이미지로 분해되고, 각 2진 이미지는 이미지 디스플레이 기간 동안 1회 또는 수회 디스플레이되고, 2진 이미지가 이미지의 디스플레이 기간 동안 디스플레이되는 기간의 합은 2진 이미지의 가중치에 비례한다. 수회 디스플레이된 적어도 하나의 2진 이미지는 유사한 2진값의 적어도 2개의 픽셀로 된 그룹마다 저장되고, 이 때문에 픽셀은 디스플레이 요소에 공급되기 전에 이미지의 각 디스플레이 동안 복사된다.
본 발명은, 또한 단지 온 또는 오프일 수 있는 픽셀의 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 요소와, 2진 이미지가 디스플레이 요소 상에 디스플레이되는 기간을 나타내는 발광 가중치가 연관되는 복수의 2진 이미지를 저장하는 저장 수단을 포함하는 디지털 디스플레이 디바이스에 관한 것이다. 유사한 2진값의 적어도 2개의 픽셀로 된 그룹당 적어도 하나의 2진 이미지가 저장되고, 디바이스는 디스플레이 동안 픽셀 그룹당 저장된 이미지의 픽셀을 복사하는 복사 수단을 포함한다.
일실시예에 따라, 픽셀은 멀티플렉싱에 의해 복사된다. 다른 실시예에 따라,픽셀은 디스플레이될 라인을 저장하는 버퍼의 반복적인 판독에 의해 복사된다.
디스플레이 요소는 마이크로미러 매트릭스인 것이 바람직하다.
본 발명은 다음 설명을 읽음으로써 더 잘 이해되고 다른 특징 및 장점이 명백해질 것이며, 다음 설명은 첨부 도면을 참조하여 이루어진다.
도 1은 종래 기술에 알려진 것과 같은 마이크로미러 디스플레이 디바이스 상에 그레이 레벨 이미지를 디스플레이하는 것을 도시한다. 디스플레이된 이미지는각 가중치(1, 2, 4, 8, 16, 32)의 6개의 2진 이미지로 분해된 64 그레이 레벨을 포함한다. 가중치(1, 2)의 2진 이미지는 자신의 가중치에 비례하는 지속기간 동안 1회 디스플레이된다. 가중치(4)의 2진 이미지는 가중치(2)에 비례하는 지속기간 동안 2회 디스플레이된다. 가중치(8, 16, 32)의 2진 이미지는 가중치(4)에 비례하는 지속기간 동안 각각 2, 4 및 8회 디스플레이되고, 여러 이미지가 이미지의 디스플레이의 지속기간 전체에 균일하게 분배된다. 가중치는, 디스플레이의 지속기간에 비례하는 도 1에서의 크기를 갖는 박스에 표시되는 2진 이미지와 연관된다.
도 1에 주어진 표현은 표현의 명백함을 위해 64 그레이 레벨에 한정된다. 비디오 시스템에 있어서, 256 그레이 레벨을 갖는 것이 일반적이다. 그 때, 각 가중치(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 및 128)의 8개의 2진 이미지에 걸쳐 분해가 달성된다. 그 다음에, 가중치(4)의 이미지가 가중치(2)의 2개의 이미지로 분해되고, 가중치(8, 16, 32, 64 및 128)의 이미지가 각각 가중치(4)의 2, 4, 8, 16, 32 이미지로 분해되는 유사한 분해가 이루어질 수 있다. 이미지의 디스플레이는 8개의 저장된 2진 이미지에 대응하는, 1과 4 사이에 변하는 발광 가중치의 66 이미지의 연속물을 통해 달성될 것이다.
미국 특허 번호 5 619 228 및 5 986 640을 참조하면, 변하는 수의 디스플레이된 이미지에 걸쳐 다른 분해가 가능하다는 것을 당업자는 유의해야 것이다.
단일 디스플레이 요소를 통해 칼라 이미지를 얻기 위해, 도 1의 발광 분배는 예를 들어 6개의 그룹(A 내지 F)으로 분리된다. 유사한 지속기간의 그룹(A 내지 F)을 갖기 위해, 마이크로미러가 어떠한 광도 복원하지 않는 지속기간을 특정 그룹에삽입하는 것이 알려져 있다. 칼라의 그레이 레벨에 대응하는 그룹(A 내지 F)은 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이 인터리빙된다. 그룹(Ar 내지 Fr)은 적색 칼라에 대응한다. 그룹(Ag 내지 Fg)은 녹색 칼라에 대응한다. 그룹(Ab 내지 Fb)은 청색 칼라에 대응한다. 여러 그룹의 디스플레잉과 동기화된 칼라 휠은 디스플레이 요소 전방에 통과하고, 그레이 레벨을 칼라 레벨로 변형시킨다. 눈의 통합은 칼라를 복원한다.
도 3은 본 발명에 따라 그레이 레벨로서 이미지의 디스플레잉을 도시한다. 도 1의 분배와 유사한 분배에 따라 발광 분배가 달성된다. 그러나, 가중치(32)의 이미지는, 여기서 가중치(16)의 2개의 이미지로 분리되고 16a는 가중치(16)의 원래 이미지로 언급되며, 가중치(16)의 2개의 이미지로 언급된 표시(notation)(16b 및 16c)는 가중치(32)의 이미지의 분리로부터 야기된다. 2진 이미지(16b 및 16c)의 디스플레이의 시간 분배는 이미지(32)의 디스플레이에 대해 교대로 달성되고, 이미지의 전체 디스플레이 시간에 걸쳐 분배된다.
2진 이미지 판독의 수는 종래 기술에 따른 디스플레이에서와 동일하다. 그러나, 높은 가중치의 2진 이미지의 분리로부터 야기된 2진 이미지 중 하나{예를 들어, 이미지(16c)}는, 픽셀이 4개의 픽셀 그룹당 저장되는 2진 이미지에 대응한다. 이미지 메모리의 크기는 이에 따라 증가한다. 다른 한 편으로, 2진 이미지(16c)의 판독은 정상 2진 이미지에 대해서보다 4배 더 적은 비트율을 필요로 한다. 2진 이미지(16c)가 이 예에서 4회 판독되기 때문에, 이로 인해 동일한 발광 분배를 유지하면서, 판독 시간에 관해 3개의 이미지를 판독하지 않아도 된다.
칼라(적색, 녹색 및 청색)당 256 그레이 레벨을 이용하는 이미지에 대해, 가중치(128)의 2진 이미지만이 가중치(64)의 2개의 2진 이미지로 분리된다. 가장 높은 가중치(128)의 2진 이미지의 분리는 가중치(64)의 종래에 저장된 특정한 2진 이미지로 분해되고, 픽셀 그룹당 저장되는 가중치(64)의 공통 2진 이미지로 분해된다. 그레이 레벨은 각 발광 가중치(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64a, 64b 및 64c)의 9개의 2진 이미지로 분해된다. 발광 분배는 도 3의 기술에 대응하는 기술에 따라 달성된다. 픽셀은 각 칼라에 대해 0과 255 사이에 있는 256개의 값을 취할 수 있다. 그러나, 하나의 칼라에 대한 그레이 레벨의 값은 0 또는 64인 공통값, 및 0과 191 사이에 있는 특정 값으로 분해된다. 공통값은 이미지를 저장하는데 사용된 픽셀 그룹에 공통적인 값에 해당한다.
비디오 이미지를 디스플레이하도록 의도된 디스플레이 디바이스에 대해, 결과적인 이미지의 저하(degradation)는, 픽셀 그룹이 2개의 인접한 라인 및 2개의 인접한 열에 대응하는 인접한 픽셀에 한정되는 경우 거의 0이다. 더욱이, 비디오 이미지의 통계 연구는, 필름형(filmed) 이미지 또는 필름형 이미지처럼 보일려고 하는 이미지 상에서 128의 크기의 콘트라스트를 갖는 것이 드물다는 것을 보여준다.
디스플레이 메모리에서 이미지의 인코딩 동안, 동일한 칼라에 대응하는 그레이 레벨은 2개의 이웃한 열 및 라인에 속하는 4개의 픽셀에 비교된다. 4개의 그레이 레벨이 레벨 64보다 더 크다면, 가중치(64c)의 공통 2진 이미지의 픽셀이 활성화되고, 그 다음 64는 그레이 레벨로부터 감산되고, 결과값은 특정 2진 이미지, 즉2진 이미지(1, 2, 4, 8, 16, 32 및 64a 및 64b)를 통해 코딩된다. 4개의 그레이 레벨 중 하나가 64보다 적다면, 레벨 191보다 더 큰 그레이 레벨은 레벨 191로 절단되고, 가중치(64c)의 공통 2진 이미지의 픽셀은 비활성화되고, 그레이 레벨은 2진 이미지(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64a 및 64b)를 통해 코딩된다. 예로서, 아래의 표 1은 다양한 코딩 가능성이 구현되는 3가지 예를 보여준다.
그레이 레벨의 그룹 가중치의 2진 이미지의 상태
1 2 4 8 16 32 64a 64b 64c
95112234196 1000 1010 1001 1010 1100 0110 0011 0011 1111
9511216747 1011 1011 1011 1001 1100 0111 1110 0010 0000
57112234(코딩된 191)196(코딩된 191) 1011 0011 0011 1011 1111 1111 0111 0011 0000
표 1에서, 1 레벨은, 가중치의 2진 이미지의 픽셀이 온이라는 것을 의미하고, 0 레벨은 오프 픽셀에 해당한다. 절단의 경우에, 일반적으로 절단된 그레이 레벨은 2개의 물체 사이의 전이에 해당한다. 시각적 결점은 고려된 픽셀 또는 픽셀들 상에 약간의 흐림(blur)에 해당한다. 이미지가 움직이는 경우, 흐림은 이미지의 움직임에 의해 감추어진다.
본 발명의 디스플레이 기술을 구현하는 디스플레이 디바이스의 구조는 도 4를 통해 설명된다. 표현된 수치 데이터는 50Hz의 이미지 주파수를 갖는 1024 픽셀의 768 라인의 이미지 포맷 선택에 대응한다.
디지털 비디오 신호는 비디오 입력 상에 공급된다. 비디오 신호는 디스플레이될 연속적인 픽셀을 포함하는 순차 RGB 유형의 신호이고, 각 픽셀은 예를 들어 24 비트(칼라당 8 픽셀)로 코딩되고, 픽셀은 한 라인씩 연속적으로 공급된다. 비디오 신호는 디스플레이될 신호에 해당하고, 비디오 신호 상에 수행된 임의의 보정(RGB 포맷으로의 트랜스코딩, 감마 보정, 칼라, 콘트라스트 등의 보정)이 알려진 수단(미도시)을 통해 이전에 수행된다.
지연 회로(101)는 하나의 라인만큼 비디오 신호를 지연시킨다. 지연 회로(101)는 예를 들어 라인을 저장할 수 있게 하는 용량을 갖는 메모리이고, 비디오 신호는 24 비트 버스 상에서 메모리에 공급된다. 그러므로, 메모리는 24K비트(1K비트=1024비트)의 용량을 갖고, 39.3MHz의 주파수로 동작한다.
이미지 인코딩 회로(102)는 한 편으로 디지털 비디오 신호를 수신하고, 다른 한 편으로 지연 회로(101)에 의해 하나의 라인만큼 지연된 이와 동일한 신호를 수신한다. 인코딩 회로(102)는 전술한 코딩을 수행하고, 디스플레이될 2진 이미지를 디스플레이 메모리(103)에 리코딩한다.
디스플레이 메모리(103)는 분리된 판독 및 기록 포트가 설치된 매우 빠른 메모리이다. 이러한 디스플레이 메모리(103)는 판독 액세스 시간을 감소시킬 수 있게 하는 페이지 방식(pagewise)의 판독 모드를 갖는다. 기록될 어드레스(@) 및 데이터(DATA)는 인코딩 회로(102)에 의해 공급된다. 판독 어드레스 및 디스플레이 메모리(103)를 위한 제어 신호는 제어 회로(미도시)에 의해 공급된다. 디스플레이메모리(103)로부터 판독된 데이터는 판독 버퍼(104)에 공급된다. 데이터는 32비트 워드마다 처리된다.
판독 버퍼(104)는 예를 들어 32비트 워드로서 구성된 매우 빠른 FIFO 메모리이다. 판독 버퍼(104)는 디스플레이 메모리(103)의 비트율의 조정을 제공한다. 판독 버퍼(104)는, 저장된 공통 2진 이미지의 라인의 복사를 수행할 수 있게 하는 예를 들어 레지스터와 같은 수단을 포함한다. 공통 2진 이미지의 라인을 저장하는 레지스터는 새로운 값을 취하기 전에 2회 판독된다. 판독 버퍼(104)에/로부터 입출력되는 데이터는 32비트 워드로서 구성된다.
디코딩 회로(105)는 판독 버퍼(104)와 마이크로미러 회로(106) 사이에 위치한다. 디코딩 회로(105)는 열 상의 공통 2진 이미지의 픽셀의 복사를 제공한다. 디코딩 회로(105)는 예를 들어 2진 이미지의 유형의 함수로서 데이터를 상이하게 향하게 할 수 있게 하는 멀티플렉싱 수단으로 구성된다.
다양한 요소의 레이아웃에 관한 한, 디바이스의 적절한 이해에 필요한 몇몇 특징을 상술하는 것이 적절하다.
도 5는 2진 이미지의 저장에 사용된 것과 같은 메모리 평면을 도시한다. 그러한 메모리 평면은 이미지 I 및 J의 2개의 평면으로 분리된다. 이미지 I는 디스플레이되도록 판독되는 한편, 이미지 J는 기록되고; 그 다음에 이미지 J가 판독되는 한편, 그 다음 이미지는 이미지 I 대신에 기록된다. 각 이미지 평면은 각 적색, 녹색 및 청색 칼라에 특정한 칼라 평면으로 분리된다. 각 칼라 평면은 이후에 각 가중치(1, 2, 4, 8, 16, 32, 64a, 64b 및 64c)의 2진 이미지로 분리된다. 그러한 배열은 메모리 판독 액세스 시간을 감소시킬 수 있게 하는 페이지 모드 또는 버스트 모드로 메모리 판독을 수행하는 역할을 한다.
판독 버퍼(104)는 디스플레이 메모리(103)보다 더 작은 크기의 메모리이고, 더 빠른 액세스 시간을 가질 수 있다. 판독 버퍼(104)의 크기를 계산하기 위해, 수 개의 파라미터가 고려될 필요가 있다. 바람직한 예시적인 실시예에서, 출력에서 메모리(102)의 비트율은 DS=768×1024×(50+16/4)×8×3×50=5.93Gbits/s이다.
계수(16/4)는, 공통 2진 이미지가 16회 디스플레이되면서, 메모리 판독 시간이 4에 대응하는, 저장 동안 함께 그룹화된 픽셀 수로 나누어진다는 것에 기인한다.
판독 버퍼(104)의 출력에서 특정 2진 이미지에 대한 순간 비트율은 7.25Gbits/s이다. 판독 버퍼(104)의 출력에서 공통 2진 이미지에 대한 순간 비트율은 3.625Gbits/s이다. 그러나, 버퍼(104)는 픽셀을 복사하고, 메모리(102)에 관련된 정보 비트율은 1.81Gbits/s이다.
순차적으로 칼라를 디스플레이하는 단일 마이크로미러 디바이스를 사용함으로써, 공통 2진 이미지의 2개의 판독 사이의 특정 2진 이미지의 최대수는 2와 6 사이에서 변할 수 있다. 판독 버퍼는 결코 비워져서는 안 되며, 결코 포화되지 않아야 한다. 2개의 2진 이미지의 용량, 즉 192킬로바이트를 갖는 메모리 버퍼가 적합하다.
부수적으로, 메모리(103)의 비트율이 7.25Gbits/s 대신에 5.93Gbits/s인데, 즉 주어진 구조에 대한 동작 속도에서 18%의 이득이 있다는 것을 당업자는 관찰할수 있다.
인코딩 회로(102)는 전술한 프로세스에 따라 디스플레이될 2진 이미지를 결정할 것이다. 수행될 동작은 그리 복잡하지 않지만, 동작 속도는 빠르다. 도 6은 인코딩 회로(102)의 예시적인 실시예를 도시한다. 2개의 비디오 입력은 2개의 인접한 라인의 2개의 픽셀에 관련된 정보를 포함하는 24비트의 버스이다. 각 칼라에 특정한 그레이 레벨은 3개의 동일한 처리 회로(110, 111, 112)로 향한다. 각 처리 회로는 동일한 2진 이미지의 연속적인 픽셀을 나타내는 32비트 상에 워드를 공급한다. 제어 회로(113)는 처리 회로(110 내지 112)에 인가될 여러 명령을 공급하고, 어드레스 생성 회로(114)로부터 생성되는 어드레스(@)와 처리 회로(110 내지 112)를 떠나는 워드를 동기화시킨다. 어드레스 생성 회로(114)는 적당한 장소에 각 2진 이미지의 워드를 저장하도록 레코딩될 다양한 2진 이미지의 메모리 평면을 스캔한다. 멀티플렉서(115)는 여러 개의 처리 회로로부터 생성되는 워드를 데이터 출력(DATA)으로 향하게 한다.
도 7은 처리 회로(110)를 도시한다. 제 1 레지스터(120 및 121)는 2개의 입력으로부터 생기는 2개의 인접한 라인의 그레이 레벨을 저장한다. 비교 회로(122 내지 125)는 그레이 레벨을 최소 임계치(64) 및 최대 임계치(191)와 비교하기 위해 제 1 레지스터(120 및 121)에 연결된다. 비교 회로는 비교 결과를 제어 회로(미도시)에 공급한다. 제 2 레지스터(126 및 127)는 비교 이후에 제 1 레지스터의 콘텐트를 저장하기 위해 제 1 레지스터(120 및 121)에 연결된다. 제 3 레지스터(128 및 129)는 이후에 제 2 레지스터(126 및 127)의 콘텐트를 저장한다. 제 2 레지스터 및제 3 레지스터(126 내지 129)의 콘텐트가 공통 2진 이미지상에서 함께 그룹화된 4개의 픽셀에 대응할 때, 계산 회로(130 내지 133)는 수행된 시험의 함수로서 제어 회로에 의해 주어진 명령의 함수로서 코딩될 그레이 레벨을 정의한다.
이 때문에, 각 계산 회로는 코딩될 그레이 레벨을 저장하는 결과 레지스터(140)와, 값(191), 그레이 레벨 또는 값(64)이 감산 회로(142)를 통해 감산되는 그레이 레벨 중에서 결과 데이터를 선택할 수 있게 하는 결과 레지스터(140)의 입력에 연결된 멀티플렉서(141)를 포함한다. 멀티플렉서(141)에 의해 이루어진 선택은 전술한 프로세스에 따라 수행된 다양한 비교의 결과의 함수로서 제어 회로에 의해 결정된다.
동일한 라인에 대응하는 결과 레지스터(140)를 떠나는 유사한 가중치의 비트는 동일한 시프트 레지스터(1500 내지 1515)로 향한다. 각 시프트 레지스터(1500 내지 1515)는, 2개의 입력을 갖고 클록의 각 활성 에지로 1비트만큼 데이터를 시프트하는 32비트 레지스터이고, 계산 회로는 클록의 2개의 활성 에지마다 새로운 결과치를 공급하여, 4 그레이 레벨의 16 그룹을 수신한 후에, 각 시프트 레지스터(1500 내지 1515)는 특정 2진 이미지의 32개의 연속적인 픽셀에 대응하는 32 비트의 워드를 포함한다. 버퍼 레지스터(1600 내지 1615)는, 시프트 레지스터가 디스플레이 메모리(103)에 기록될 때까지 32비트 워드를 포함하는 순간으로부터 시프트 레지스터(1500 내지 1515)의 콘텐트를 저장한다. 시프트 레지스터(1516)는 비교 결과의 함수로서 제어 회로에 의해 공급되는 공통 2진 이미지에 대응하는 비트를 저장하는 역할을 한다. 시프트 레지스터(1516)는 한 번에 단일 비트를 수신하고, 시프트는 레지스터(1500 내지 1515)에 관해 2회 중 1회만 달성된다. 버퍼 레지스터(1616)는 시프트 레지스터(1516)가 32비트를 포함하는 순간부터 디스플레이 메모리(103)로 전달될 때까지 시프트 레지스터(1516)의 콘텐트를 저장한다. 멀티플렉서(134)는 버퍼 레지스터(1600 내지 1616) 중 하나를 선택하는데, 이는 처리 회로(110)의 출력 상에서 그것을 공급하기 위해서이다.
디코딩 회로(105)는 다양한 연결이 도 8을 통해 설명된 멀티플렉싱 수단으로 구성된다. 디스플레이 메모리(103)로부터 판독된 2진 이미지가 특정 2진 이미지인 경우, 입력(I0 내지 I31)은 도 8a에 도시된 바와 같이 출력(O0 내지 O31)에 직접 연결된다. 판독된 2진 이미지가 공통 2진 이미지인 경우, 먼저 디코딩 회로는 데이터를 복사함으로써 입력(I0 내지 I15)에 대응하는 낮은 가중치의 16 비트를 32개의 출력(O0 내지 O31)으로 바꾸어놓은 도 8b의 위치를 취하고, 다음으로 데이터를 복사함으로서 입력(I16 내지 I31)에 대응하는 높은 가중치의 16 비트를 32개의 출력(O0 내지 O31)으로 바꾸어놓은 도 8c의 위치를 취한다. 도 8b의 위치로부터 도 8c의 위치로의 멀티플렉싱 수단의 간단한 스위칭은 버퍼(104)로부터 2개의 연속적인 워드의 판독을 대체한다.
본 발명의 다른 변형이 가능하다. 바람직한 예에서, 4 픽셀의 그룹을 갖는 단일 공통 2진 이미지가 사용된다. 인접한 라인 또는 열에 대응하는 2개의 픽셀만으로 된 그룹을 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 인접한 열에 기초하는 한가지 픽셀 그룹화만이 사용되는 경우, 복사는 디코딩 회로에서만 수행된다. 인접한 라인에 기초하여 그룹화가 수행되면, 복사는 판독 버퍼(104)로부터 동일한 데이터의 연속적인 판독에 의해서만 수행된다. 양쪽 경우에, 인코딩 회로(102)는 간략화될 수 있다.
또한, 절단 에러를 감소시키도록 2개 이상의 공통 2진 이미지를 사용할 수 있으며, 각 공통 이미지는 상이한 픽셀 그룹에 공통적이다. 픽셀 그룹이 4개의 픽셀의 그룹 및 한 쌍의 픽셀에 대응하는 다른 그룹에 대응하는 것이 가능하다. 설명된 예에서, 메모리 버퍼는, 디스플레이가 2진 이미지씩 차례로 수행되기 때문에 2개의 2진 이미지를 저장한다. 이미지 디스플레이의 인터리빙 모드를 사용할 수 있거나, 2진 이미지의 디스플레이가 라인의 그룹당 수행된다. 그 다음에, 이미지 대신 라인의 그룹 상에서 조정이 수행된다. 그 때 메모리 버퍼는 적은 수의 라인만이 저장되어야 하기 때문에 감소될 수 있다.
바람직하게, 특정 2진 이미지의 가장 큰 가중치에 대응하는 발광 가중치를 갖는 공통 2진 이미지를 갖도록 선택된다. 비디오 이미지 상의 상당한 결점을 발생케 하지 않고도 메모리의 비트율에서 상당한 감소를 가질 수 있게 하기 때문에, 이러한 선택이 이루어진다. 비트율 제약 및 이미지 품질의 제약의 함수로서 상이한 값을 당업자는 선택할 수 있다.
바람직한 예는 마이크로미러를 이용한 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 유사한 디스플레이 기술을 이용하는 다른 디지털 디스플레이 디바이스 상에서 사용될 수 있다. 또한, 768×1024 픽셀의 해상도를 갖고 각 그레이 레벨에 대해 1과 4 사이에 있는 가중치의 66개의 발광 세그먼트에 기초한 디스플레이를 이용하는 시스템이 참고된다. 해상도의 변화 및 발광 분배의 변화는 본 발명에 상관없이 변할 수있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 단지 온 또는 오프일 수 있는 픽셀의 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 요소를 포함하는 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하는 방법 등에 이용된다.

Claims (9)

  1. 단지 온 또는 오프일 수 있는 픽셀의 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 요소(106)를 포함하는 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지를 디스플레이하기 위한 방법으로서, 각 이미지는 발광 가중치(luminous weight)가 연관되는 복수의 2진 이미지로 분해되고, 각 2진 이미지는 이미지 디스플레이 기간 동안 1회 또는 수회 디스플레이되고, 2진 이미지가 이미지의 디스플레이 기간 동안 디스플레이되는 기간의 합은 상기 2진 이미지의 가중치에 비례하는, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지 디스플레이 방법에 있어서,
    수 회 디스플레이되는 적어도 하나의 2진 이미지(16c, 64c)는 유사한 2진값의 적어도 2개의 픽셀의 그룹마다 저장되고, 이 때문에 상기 픽셀은 상기 디스플레이 요소에 공급되기 전에 상기 이미지의 각 디스플레이 동안 복사되는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지 디스플레이 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀은 멀티플렉싱에 의해 복사되는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지 디스플레이 방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 픽셀은 디스플레이될 라인을 저장하는 버퍼의 반복적인 판독에 의해 복사되는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지 디스플레이 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 픽셀이 복사되는 이미지는 다른 2진 이미지의 가장 높은 가중치와 적어도 동일한 가중치를 갖는 이미지에 대응하는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스 상에 이미지 디스플레이 방법.
  5. - 단지 온 또는 오프일 수 있는 픽셀의 이미지를 디스플레이하는 디스플레이 요소(106)와,
    - 저장 수단(103)으로서, 2진 이미지가 상기 디스플레이 요소 상에 디스플레이되는 기간을 나타내는 발광 가중치가 연관되는 복수의 2진 이미지를 저장하는, 저장 수단(103)을
    포함하는, 디지털 디스플레이 디바이스로서,
    적어도 하나의 2진 이미지(16c, 64c)는 유사한 2진값의 적어도 2개의 픽셀의 그룹당 저장되고, 상기 디바이스는 디스플레이 동안 픽셀 그룹당 저장된 상기 이미지의 픽셀을 복사하는 복사 수단(104, 105)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 복사 수단은 멀티플렉싱 수단(105)인 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서, 상기 디스플레이 요소(106)와 정보 비트율을 조정하는 상기 저장 수단(103) 사이에 위치한 메모리 버퍼(104)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 메모리 버퍼(104)는 적어도 하나의 2진 이미지 라인을 저장하는 상기 복사 수단 중 하나인 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스.
  9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디스플레이 요소는 마이크로미러 매트릭스인 것을 특징으로 하는, 디지털 디스플레이 디바이스.
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