MXPA05005216A

MXPA05005216A - Sistema de despliegue secuencial con cambio en el orden de color.

Info

Publication number: MXPA05005216A
Application number: MXPA05005216A
Authority: MX
Inventors: Henry Willis Donald
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-07-03
Publication date: 2005-07-22
Also published as: US20060050185A1; AU2003253794A8; EP1568209A4; EP1568209A2; US7379123B2; WO2004049691A3; JP2006506687A; CN1701615A; AU2003253794A1; WO2004049691A2; KR20050083893A

Abstract

Para desplegar en forma secuencial imagenes en una senal de television, una primera imagen se separa en grupos de segmentos rojos, verdes y azules, con cada segmento de cada color entrelazado con los segmentos de los otros colores en una primera secuencia para su despliegue en esa secuencia. Cada imagen sucesiva se separa de la misma forma en grupos de segmentos de rojo, verde y azul con cada segmento de cada color entrelazado con los segmentos de otros colores en la secuencia desplazada para su despliegue en esa secuencia. Al desplazar la secuencia de color de los segmentos de cada imagen sucesiva entre los colores primarios para el por lo menos el primer y ultimo segmentos de cada imagen sucesiva tiene un color diferente que el primer y ultimo segmentos, respectivamente, de la imagen precedente, sirve para reducir la presencia de artefactos de movimiento que se manifiestan como una distorsion de color en los bordes guia y trasero de un objeto movil seguido por el ojo del televidente.

Description

WO 2004/049691 A2 ! lll!l I191I11! II lllll II!» 11! ¡Ü 111 HUI »!EI lilil H!Ii lili «lili! III lill !IIl Publis cd: For two-letter codes and other abbreviations. refer to the "Guid- — without intemalional search report and lo be repubiished anee Notes on Cades and Abbrevialions" appearing al lhe begin- upon receipt of that report ning ofeack regular issue ofthe PCI' Gazette.

SISTEMA DE DESPLIEGUE SECUENCIA!. CON CAMBIO EN EL ORDEN DE COLOR REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama la prioridad de conformidad con 35 U.S.C. 119 (e), de la solicitud provisional de Solicitud de Patente de Estados Unidos no. 60/427,859, presentada el 20 de noviembre de 2002, la cual se incorpora aquí como referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona con una técnica que reduce los artefactos de movimiento que se manifiestan en un sistema de despliegue secuencial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Típicamente, los sistemas de despliegue secuencial actuales comprenden una fuente de luz que ilumina un modulador de luz que tiene la capacidad de controlar la iluminación de cada uno de una pluralidad de elementos de imagen (píxeles) proyectados en un despliegue. Un controlador controla el modulador de luz en respuesta a una señal de televisión de entrada para que -el modulador de luz despliegue imágenes sucesivas en la señal de televisión, cada imagen que aparece durante un intervalo de imagen correspondiente. La longitud del intervalo de imagen depende de la norma de televisión seleccionada. La norma NTSC, en la actualidad 2 en uso en los Estados Unidos, prescribe un intervalo de imagen de 1/60 segundos, mientras que ciertas normas de televisión europeas (por ejemplo, PAL) prescriben un intervalo de imagen de 1/50 segundos. Un sistema típico de despliegue secuencial alcanza un despliegue de color al proyectar en forma secuencial, la luz roja, verde y azul sobre el modulador de luz durante cada intervalo de imagen. Muchos sistemas de despliegue secuencial utilizan una rueda cromática activada con motor interpuesta en el trayecto de luz del modulador de luz para alcanzar esta tarea. La rueda cromática tiene por lo menos un grupo de ventanas de colores primarios (típicamente, rojo, verde y azul) para que con la rotación de la rueda cromática, la luz roja, verde y azul iluminen al modulador de luz. (La mayoría de las ruedas cromáticas actuales tienen múltiples grupos de ventanas de colores primarios). En la práctica, cada color se rompe en un número entero de segmentos, con los segmentos de cada color entrelazados con los segmentos de los otros colores en tiempo, lo cual acorta el intervalo entre los colores para reducir el problema del fraccionamiento de color con el movimiento. Al separar la imagen en grupos de segmentos de colores primarios, usuaimente se incurre en la desventaja de que un objeto blanco móvil sufrirá cierta distorsión de color (es decir, artefactos de movimiento), en sus bordes guía y bordes seguidores. En cada nueva imagen, el borde guía tendrá el mismo color primario, es decir rojo, mientras el borde trasero siempre tendrá otro color primario, es 3 decir verde, como la imagen precedente. Usualmente, este problema se reduce un poco pero no se elimina, al aumentar el número de segmentos de colores primarios por imagen para reducir al mínimo la visibilidad de los colores en los bordes guía y trasero del objeto. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de despliegue secuencial limitan el número de segmentos de colores primarios por imagen. De esta manera, existe la necesidad de una técnica para reducir al mínimo los artefactos de movimiento en un sistema de despliegue secuencial.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Brevemente, de conformidad con los presentes principios, se proporciona una técnica para desplegar por lo menos una primera y segunda imágenes en secuencia con artefactos de movimiento reducidos. El método comienza al separar la primera imagen en grupos de primeros segmentos de imagen, cada grupo se asocia con un color primario diferente (por ejemplo, rojo, verde y azul). De este modo, por ejemplo, la primera imagen se separa en un número entero de segmentos rojos, segmentos verdes y segmentos azules. Los segmentos rojos, verdes y azules que comprenden la primera imagen se entrelazan en una primera secuencia de color. La segunda imagen se separa de la misma forma en grupos de segmentos, cada grupo se asocia con un color primario diferente. Los segmentos de la segunda imagen se entrelazan en una secuencia de color diferente a la secuencia de color de los segmentos de la primera imagen, de 4 modo que por lo menos el primer y el último segmentos de la segunda imagen son cada uno de un color diferente que el primer y último segmentos, respectivamente, de la primera imagen. Los segmentos de la primera imagen se despliegan en la secuencia de color seguida por un despliegue de los segmentos de la segunda imagen en su secuencia de color. Al desplazar la secuencia de color de los segmentos de cada imagen sucesiva entre los colores primarios sirve para reducir la presencia de artefactos de movimiento que se manifiestan como una distorsión de color en los bordes guía y trasero del objeto en movimiento seguido por el ojo del televidente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama esquemático en bloque de un sistema ejemplificativo de despliegue de color secuencia! para ilustrar los presentes principios. La Figura 2 ilustra una primera modalidad de una rueda cromática de conformidad con la presente invención para usarse en un sistema de despliegue de la Figura 1; y La Figura 3 ilustra una segunda modalidad de la rueda cromática de conformidad con los presentes principios para usarse en el sistema de despliegue de la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 ilustra un sistema 10 ejemplificativo de despliegue de color secuencial que comprende una fuente 12 de luz para 5 generar un haz 14 de luz dirigido hacia la rueda cromática 16 giratoria que tiene por lo menos tres ventanas 17 de colores primarios, por ejemplo, por lo menos una ventana roja (R), una verde (G) y una azul. Una rueda cromática típica de conformidad con la técnica previa tiene dos ventanas rojas, dos verdes y dos azules entrelazadas en una secuencia RGB RGB. Durante la rotación de la rueda cromática 16, la luz roja, verde y azul sucesivamente chocará con la superficie del modulador 18 de luz para su reflexión en una pantalla 20 de despliegue. Un controlador 22 controla la operación del modulador 18 de luz de conformidad con una señal de televisión de entrada que contiene una secuencia de imágenes, cada imagen aparece dentro de un intervalo de imagen establecido de conformidad con la norma de televisión prescrita (es decir, 1/60 segundos para NTSC y 1/50 segundos para PAL). Para cada imagen, el controlador 22 produce señales de control que provocan que el modulador 18 de luz "genere" grupos de segmentos de imagen con cada grupo de segmentos asociados con uno de los tres colores primarios (rojo, verde y azul, respectivamente). El modulador 18 de luz genera un segmento de imagen al reflejar la luz (o no reflejar la luz) desde la fuente 12 de luz, según se colorea por la rueda cromática 16 durante un intervalo correspondiente a la duración del segmento. En la modalidad ilustrada, el controlador 22 provoca que el modulador 18 de luz genere cuatro segmentos de cada color primario, para un total de doce segmentos por imagen (cuatro rojos, cuatro verdes y cuatro 6 azules). En la práctica, la rueda cromática 16 gira a un número entero de revoluciones durante cada intervalo de imagen, lo que provoca que cada uno de los segmentos asociados con cada color primario se entrelace con los segmentos asociados con cada uno de los otros colores en una secuencia de color que queda igual de imagen a imagen. En respuesta a las señales de control desde el controlador 12, el modulador 18 de luz refleja en forma selectiva el color primario asociado con cada segmento sobre la pantalla 20 de despliegue, de modo que los elementos individuales de imagen (píxeles) en ese color tienen una intensidad de iluminación de conformidad con la imagen entrante. Los colores primarios modulados por el modulador 18 de luz aparecen en secuencia en la pantalla 20 de despliegue para producir una imagen de color durante cada intervalo de imagen. La secuencia de colores corresponde a la secuencia de color impartida por la rueda cromática 16 giratoria. El sistema 10 de despliegue puede incluir una o más lentes, espejos y/o prismas (no mostrados) para alterar las características de la luz que choca en el modulador 18 de luz así como alterar las características de la luz desplegada en la pantalla 20 de despliegue. En la modalidad ilustrada, el modulador 18 de luz opera para reflejar en forma selectiva la luz incidental y así el modulador de luz puede comprender un dispositivo de microespejo digital (DMD), como el DMD fabricado por Texas Instruments. Aunque no se ilustra en la Figura 1, el modulador de luz tomará la forma de un dispositivo 7 transmisor de luz, como un cristal líquido, para modular en forma selectiva la luz para su transmisión a través del mismo y sobre la pantalla de despliegue. Como se puede apreciar, las propiedades del modulador 18 de luz no son críticas para los presentes principios. Los sistemas de despliegue de color secuencial actuales, como el sistema 10 antes descrito, despliega un objeto blanco móvil con distorsión de color en sus bordes guía y trasero. En la práctica, el borde guía de tal objeto tendrá un primer color, es decir rojo, mientras el borde trasero tendrá un color diferente, es decir azul. Esto provoca que aparezca un artefacto de movimiento ya que el ojo del televidente intenta seguir el objeto móvil. En la actualidad, los sistemas de despliegue de color secuencial intentan aminorar este tipo de artefacto de movimiento al aumentar el número de segmentos por intervalo de imagen aunque muchos sistemas limitan el número de segmentos. De conformidad con la presente invención, la presencia de la distorsión de color en los bordes guía y trasero de un objeto blanco móvil se puede reducir al intercambiar la secuencia de colores primarios impartida por la luz que choca en el modulador 18 de luz, para que al menos el primer y último segmentos de cada imagen sucesiva tengan un color primario diferente a los primer y último segmentos, respectivamente, de la imagen precedente. En la modalidad ilustrada, el intercambio de la secuencia de color se logra al alterar el arreglo de las ventanas de color en la rueda cromática, 8 así como al cambiar la velocidad a la cual gira la rueda cromática. La Figura 2 ilustra una rueda cromática 16' de conformidad con una primera modalidad preferida de la invención para intercambiar la secuencia de color. La rueda cromática 16' tiene nueve ventanas 17 de color, con cada ventana que tiene un arco de 40°. Comparada con la rueda cromática 16 de la Figura 1, las ventanas 17 de color en la rueda 16' se arreglan en una orientación GBBRGGBRR, empezando con la ventana 17 más cercana a la posición de 12 en punto de reloj y precedente. Suponiendo que la primera imagen empieza con la ventana 17 roja superior izquierda (es decir, la ventana roja en la posición de las 10 en punto en la rueda cromática 16' de la Figura 2), la secuencia de color impartida a la luz que choca con el modulador 18 de luz de la Figura 1 se vuelve RGBBRGGBRRGB luego de una rotación a la izquierda de la rueda. La rueda cromática 16' gira a un número no entero de revoluciones durante cada intervalo de imagen. En la modalidad preferida, la rueda cromática 16' gira a 1 1/3 revoluciones por intervalo de imagen, con el fin de establecer cuatro segmentos rojos, cuatro verdes y cuatro azules entrelazados en una primera secuencia de color. Para la siguiente imagen sucesiva, la secuencia de color de los segmentos entrelazados se desplazará por un color. Por ejemplo, supongamos una primera imagen tiene un primer segmento que es rojo y el último segmento que es azul. Una segunda imagen sucesiva tendrá el primer segmento que es azul y el último segmento que es verde. Una tercera imagen sucesiva tendrá 9 un primer segmento que es verde y un último segmento que es rojo. De este modo, el arreglo de las ventanas 17 de color en la rueda cromática 16' en combinación con el número no entero de rotaciones de la rueda cromática por intervalo de imagen, provoca que la secuencia de color de los segmentos entrelazados se desplace por un color de imagen a imagen. Al desplazar la secuencia de color de los segmentos entrelazados por un color de imagen a la imagen sucesiva sirve para reducir los artefactos de movimiento asociados con la distorsión de color del tipo antes descritos. Conforme el ojo del televidente sigue al objeto en movimiento, el color impartido al primer segmento de una imagen aparece como el color del borde guía del objeto, ya que tal segmento posterior se imprime en la retina del televidente en la ubicación que arrastra la ubicación impresa previamente. Al desplazar la secuencia de color impartida en el primer segmento de cada nueva imagen sucesiva, el color del borde guía del objeto móvil se desplaza entre rojo, azul y verde a un tercio de la frecuencia de imagen. De esta manera, el borde guía tenderá a tener el mismo color que el objeto original, lo cual virtualmente, elimina el problema de la distorsión de color. La Figura 3 muestra una modalidad alternativa de una rueda cromática 16" de conformidad con la presente invención, cuando se gira a un número no entero de revoluciones, efectúa un desplazamiento de un color en la secuencia de color de los segmentos entrelazados para cada imagen sucesiva. Como se puede 10 observar en la Figura 3, la rueda cromática 16" comprende tres ventanas 17 rojas, tres verdes y tres azules, cada una con un arco de 40° y arregladas en una secuencia RGBGBRBRG, que comienza con la ventana roja más cercana a la posición 12 en punto y precedente. Durante la operación, la rueda cromática 16" cuando se sustituye por la rueda cromática 16 de la Figura 1 y se gira a 1 1/3 de rotaciones por intervalo de imagen, esto alcanzará un desplazamiento de un color en la secuencia de color de los segmentos entrelazados de cada imagen sucesiva en una manera comparable con la rueda cromática 16' de la Figura 2. Comparada con la rueda cromática 16" de la Figura 2, la rueda cromática 16' de alcanza la ventaja de menos "rayos" (es decir, transiciones entre colores). El número reducido de rayos en la rueda cromática 16' de la Figura 2, según comparada con la rueda cromática 16" de la Figura 3, permite una codificación más económica de los segmentos cuando se opera el modulador 18 de luz por una modulación de ancho de impulso. Otros mecanismos además de las ruedas cromáticas 16' y 16" de las Figuras 2 y 3, respectivamente, pueden intercambiar la secuencia de los colores primarios impartidos a los segmentos entrelazados de cada imagen sucesiva para reducir los artefactos de movimiento asociados con la distorsión de color. Por ejemplo, existen mecanismos como despliegues de cristal líquido y sus semejantes, que imparten secuencialmente cada uno de los tres colores primarios a la luz incidente en el modulador 18 de luz. La operación de tales mecanismos se puede alterar de conformidad con los presentes principios para secuencialmente la secuencia de color impartida a los segmentos entrelazados por un color para cada imagen sucesiva en la misma forma que las ruedas cromáticas 16' y 16". Es posible desplazar la secuencia de color impartida a los segmentos entrelazados de cada imagen sucesiva por un color con el uso de una rueda cromática convencional, como la rueda cromática 16 de la Figura 1, que gira a un número entero de revoluciones por imagen. Al dejar caer un segmento de color diferente para cada imagen sucesiva provocará un desplazamiento en la secuencia de color por un color, de modo que el primer y último cuadros por cada imagen sucesiva tendrán un color diferente al del primer y último cuadros, respectivamente, de una imagen previa. Al dejar caer un segmento de color diferente por imagen, sin embargo, provocará una pérdida en la brillantez de la imagen. Por lo tanto, esta medida para desplazar ia secuencia de color no es tan eficaz como usar cualquiera de las ruedas cromáticas 16' y 16" y girar cada rueda un número no entero de rotaciones durante cada intervalo de imagen. También, es posible desplazar la secuencia de color de los segmentos de cada imagen sucesiva por un color con el uso de una rueda cromática convencional sin pérdida de brillantez. Tal desplazamiento se puede lograr simplemente al separar la imagen en un número no igual de segmentos, es decir cuatro rojos, cuatro azules y cuatro verdes. El efecto de tener un número no igual de 12 segmentos puede provocar un desplazamiento inherente en la secuencia de color para cada nueva imagen. Desafortunadamente, al tener tal número no igual de segmentos requiere un manejo de memoria muy sofisticado dentro del controlador 22, lo que hace a esta medida poco práctica. Lo anterior describe una técnica de despliegue que alcanza artefactos de movimiento reducidos para el ojo humano que sigue a un objeto móvil.

Claims

13 REIVINDICACIONES

1. Un método para desplegar por lo menos una primera y segunda imágenes entrantes en secuencia, caracterizado porque comprende los pasos de: separar la primera imagen en grupos de primeros segmentos de imagen, cada grupo asociado con un color primario diferente; entrelazar los primeros segmentos de imagen en una primera secuencia de color; separar la segunda imagen en grupos de segundos segmentos de color, cada grupo asociado con un color primario diferente; entrelazar los segundos segmentos en una segunda secuencia de color en donde por lo menos el primer y último segmentos de imagen son cada uno de diferente color, al del primer y último segmentos de imagen, respectivamente, y desplegar en forma secuencial los primeros segmentos de imagen en la primera secuencia de color; y después desplegar en forma secuencial los segundos segmentos de imagen en la segunda secuencia de color.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda secuencia de color se desplaza por un color primario de la primera secuencia de color.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de separar la primera imagen incluye el paso de impartir a cada uno de los grupos de primeros segmentos de 14 imagen uno diferente de los colores primarios rojo (R), verde (G) y azul (B).

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de separar la segunda imagen incluye el paso de impartir a cada uno de los grupos de segundos segmentos de imagen uno diferente de los colores primarios rojo (R), verde (G) y azul (B).

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso de separar la primera imagen en grupo de primeros elementos de imagen incluye el paso de dejar caer un segmento de color primario y en donde el paso de separar la segunda imagen en grupos de segundos elementos de imagen incluye dejar caer un segmento de un color primario diferente que el segmento caído para la primera imagen.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el por lo menos un primer grupo de segmentos de imagen asociado con el color primario tiene un número diferente de segmentos que el grupo de primeros segmentos de imagen asociados con un color primario diferente y en donde el por lo menos un grupo de segundos segmentos de imagen asociado con el color primario tiene un número diferente de segmentos que el grupo de segundos segmentos de imagen asociado con un color primario diferente.

7. Un método para desplegar en forma sucesiva las imágenes de color de tal forma que cada imagen aparezca durante un 15 intervalo de imagen, caracterizado porque comprende los pasos de: separar cada imagen sucesiva en grupos de segmentos, el número de grupos de segmentos corresponden a un número prescrito de colores primarios; impartir cada uno de los colores primarios en una secuencia prescrita en un rayo de luz dirigido sobre el modulador de luz, cada color primario impartido simultáneamente con la aplicación de una señal de control con el modulador de luz, lo que provoca que el modulador de luz module el segmento del color primario para su despliegue en una pantalla de despliegue; y cambiar la secuencia de los colores primarios impartida a la luz dirigida sobre el modulador de luz luego de cada imagen sucesiva siguiente para que el color primario asociado con el por lo menos un primer y último segmentos de cada imagen sucesiva siguiente difiera del color primario asociado con cada uno del primer y últimos segmentos, respectivamente, de una imagen precedente.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el paso de impartir comprende los pasos de: interponer una rueda cromática que tiene una pluralidad de ventanas de color rojo, verde y azul entrelazadas en el rayo de luz que choca en el modulador de luz, para que el rayo de luz pase a través de la ventana de color y sobre el modulador de luz; girar la rueda cromática a un número no entero de revoluciones por intervalo de imagen para impartir una secuencia prescrita de colores rojo (R), verde (G) y azul (B) a la luz dirigida sobre el 16 modulador de luz.

9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el paso de cambio incluye el paso de arreglar las ventanas de color en la rueda cromática de modo que la rueda gira, la secuencia de los colores rojo, verde y azul impartida al rayo de luz que choca en el modulador de luz cambia para cada imagen.

10. Un sistema de despliegue de color secuencial para desplegar imágenes sucesivas, caracterizado porque comprende: una fuente de luz para producir un rayo de luz; un modulador de luz que se encuentra dentro del trayecto óptico del rayo de luz para modular el rayo de luz sobre la pantalla de despliegue; un medio para separar cada imagen sucesiva en grupos de segmentos, el número de grupos de segmentos corresponde al número prescrito de colores primarios, y para aplicar señales de control al modulador de luz para provocar que el modulador de luz genere los grupos de segmentos, de modo que cada segmento de un grupo quede entrelazado entre los segmentos de otros grupos; un mecanismo de secuencia de color interpuesto entre la fuente de luz y el modulador de luz para impartir el rayo de luz de cada uno de los colores primarios en una secuencia prescrita, cada color primario impartido simultáneamente con la aplicación de cada segmento al modulador, el mecanismo de secuencia de color cambia la secuencia de los colores primarios impartidos a la luz dirigida sobre el modulador de luz luego de cada imagen sucesiva siguiente 17 para que el color primario asociado con el por lo menos un primer y el último segmento de cada imagen siguiente sucesiva difiera del color primario asociado con cada uno del primer y último segmentos, respectivamente, de una imagen precedente.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el mecanismo de secuencia de color comprende una rueda cromática que tiene una pluralidad de ventanas de color arregladas para impartir un color separado de rojo (R), verde (G), y azul (B) en la luz dirigida sobre el modulador de luz luego de la rotación de un número no entero de rotaciones por intervalo de imagen.