專利名稱：具有改進(jìn)運(yùn)動呈現(xiàn)的脈沖寬度調(diào)制顯示的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖寬度調(diào)制光投影系統(tǒng)，更具體地，涉及用于操作一種脈沖寬度調(diào)制光投影系統(tǒng)以使運(yùn)動偽象(artifact)最小的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，存在一種類型的半導(dǎo)體設(shè)備，已知為數(shù)字微反射鏡設(shè)備(DMD)，包括設(shè)置在矩形陣列中的多個(gè)獨(dú)立可移動微反射鏡。在其中鎖存一個(gè)比特的對應(yīng)驅(qū)動器單元的控制下，每一個(gè)微反射鏡沿著典型是10-12°數(shù)量級的有限弧度轉(zhuǎn)動。在施加之前鎖存的比特“1”時(shí)，驅(qū)動器使其相關(guān)聯(lián)的微反射鏡單元轉(zhuǎn)動到第一位置。相反，施加到驅(qū)動器單元的之前鎖存的比特“0”使驅(qū)動器單元將其相關(guān)聯(lián)的微反射鏡轉(zhuǎn)動到第二位置。通過在光源和投影透鏡之間適當(dāng)?shù)囟ㄎ籇MD，當(dāng)被其對應(yīng)驅(qū)動器單元轉(zhuǎn)動到第一位置時(shí)，DMD的每一個(gè)獨(dú)立微反射鏡將來自光源的光線通過透鏡反射到顯示屏幕上，從而照亮顯示器中的一個(gè)獨(dú)立畫面元素(象素)。當(dāng)轉(zhuǎn)動到其第二位置時(shí)，每一個(gè)微反射鏡將光線遠(yuǎn)離顯示屏幕反射，使得對應(yīng)象素呈現(xiàn)黑暗。這種DMD設(shè)備的一個(gè)實(shí)例是來自德州儀器，Dallas Texas的DLPTM投影系統(tǒng)的DMD。
目前，采用了上述類型的DMD的投影系統(tǒng)通過控制其間獨(dú)立微反射鏡保持“開啟”(即，轉(zhuǎn)向其第一位置)與其間獨(dú)立微反射鏡保持“關(guān)閉”(即，轉(zhuǎn)向其第二位置)的時(shí)間間隔相比的占空因數(shù)，來控制各個(gè)象素的亮度(照度)。為此，這種目前的DMD型的投影系統(tǒng)通過根據(jù)脈沖寬度段的序列中脈沖的狀態(tài)來改變每一個(gè)微反射鏡的占空比，來使用脈沖寬度調(diào)制控制象素亮度。每一個(gè)脈沖寬度段包括不同持續(xù)時(shí)間的脈沖串。脈沖寬度段中每一個(gè)脈沖的狀態(tài)(即，每一個(gè)脈沖是開啟還是關(guān)閉)確定了在該脈沖的持續(xù)時(shí)間內(nèi)微反射鏡是保持開啟還是關(guān)閉。換句話說，保持開啟的脈沖寬度段中的脈沖越多，每一個(gè)微反射鏡的占空周期就越長。
在使用DMD的電視投影系統(tǒng)中，幀時(shí)間間隔，即顯示連續(xù)圖像之間的時(shí)間取決于所選擇的電視制式。當(dāng)前在美國使用的NTSC制式需要1/60秒的幀時(shí)間間隔，而歐洲電視制式使用了1/50秒的幀時(shí)間間隔。目前，典型地，DMD型電視投影系統(tǒng)通過在每一個(gè)幀時(shí)間間隔期間同時(shí)或順序地投影紅、綠和藍(lán)圖像來實(shí)現(xiàn)彩色顯示。典型的順序DMD型投影系統(tǒng)使用了插入在DMD的光路中的電動機(jī)驅(qū)動彩色輪盤。彩色輪盤具有多個(gè)分離的基色窗，典型是紅、綠和藍(lán)，從而在連續(xù)的時(shí)間間隔期間，紅、綠和藍(lán)光分別會落在DMD上。為了實(shí)現(xiàn)彩色畫面，在每一個(gè)連續(xù)幀時(shí)間間隔內(nèi)，紅、綠和藍(lán)光至少必須落在DMD上一次。如果只產(chǎn)生一個(gè)紅、一個(gè)綠和一個(gè)藍(lán)圖像且每一個(gè)耗費(fèi)幀時(shí)間間隔的1/3，則在產(chǎn)生具有運(yùn)動的可察覺彩色中斷的顏色之間會出現(xiàn)時(shí)間延遲。目前，DMD系統(tǒng)通過將每一個(gè)顏色分割為幾個(gè)時(shí)間間隔并按照時(shí)間交織所述時(shí)間間隔來解決該問題，由此減小了顏色之間的延遲。
具有在每一個(gè)幀時(shí)間間隔期間產(chǎn)生每一個(gè)基色的多個(gè)圖像以產(chǎn)生彩色畫面能力的上述類型的脈沖寬度調(diào)制投影系統(tǒng)經(jīng)常會受到運(yùn)動偽象的損害。當(dāng)單個(gè)運(yùn)動對象作為多個(gè)運(yùn)動對象呈現(xiàn)時(shí)，會出現(xiàn)運(yùn)動偽象，運(yùn)動偽象的結(jié)果是觀看者的眼睛試圖在每一幀時(shí)間間隔中，多次追隨所顯示的單個(gè)運(yùn)動對象。
因此，需要一種用于操作脈沖寬度調(diào)制顯示的技術(shù)，以減小運(yùn)動偽象的出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本原理，提出了一種用于操作脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)的方法，例如采用了數(shù)字微反射鏡設(shè)備(DMD)的脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)，以選擇性地通過投影透鏡將來自光源的光線反射到顯示屏幕上。在這種顯示系統(tǒng)中，響應(yīng)施加到驅(qū)動DMD設(shè)備的驅(qū)動電路的脈沖寬度段的每一個(gè)序列中的脈沖來控制用于每一個(gè)顏色的每一個(gè)象素的照度，其中段中每一個(gè)獨(dú)立脈沖的狀態(tài)確定了在與此脈沖相關(guān)聯(lián)的時(shí)間間隔期間，對于該顏色所述象素是否保持了被照亮。為了根據(jù)本原理減小運(yùn)動偽象的出現(xiàn)，對于未超過第一象素亮度界限的給定顏色，通過只在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)激活(actuate)(即開啟)所選擇的至少一個(gè)脈沖，實(shí)現(xiàn)了象素亮度的增加。通過只在第二脈沖寬度段內(nèi)激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，出現(xiàn)了高于第一亮度界限且低于第二亮度界限的象素亮度的增加，其中預(yù)先激活以達(dá)到第一象素亮度界限的第一段內(nèi)的所有脈沖保持被激活。通過只在第三脈沖寬度段內(nèi)激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，實(shí)現(xiàn)了高于第二象素亮度界限且低于第三象素亮度界限的象素亮度的增加，其中被激活以達(dá)到第二象素亮度界限的第一和第二段內(nèi)的所有脈沖保持被激活。因此，除非激活了該段中所有脈沖，通過只在單個(gè)的未填充脈沖寬度段內(nèi)(即其脈沖還沒有被激活的脈沖寬度段)激活至少一個(gè)所選擇的脈沖，出現(xiàn)了相鄰象素亮度界限之間的象素亮度的增加，其中當(dāng)每一個(gè)象素的亮度增大時(shí)，激活第二段中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖。對于每一個(gè)顏色，其脈沖變?yōu)榧せ畹拿}沖寬度段與其脈沖已經(jīng)被激活的段時(shí)間相鄰。針對每一個(gè)顏色的每一個(gè)脈沖寬度段位于與被照亮的另一個(gè)顏色的脈沖寬度段(即，具有一個(gè)或多個(gè)激活的段以照亮對應(yīng)顏色的脈沖寬度段)時(shí)間相鄰。換句話說，對于白色的象素，在照亮的顏色段之間沒有間隙。
相反，通過在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)去激活(即，關(guān)閉)至少一個(gè)所選擇的脈沖，出現(xiàn)了將象素亮度減小到不低于第一象素亮度界限的象素亮度。為了實(shí)現(xiàn)低于第一象素亮度界限(但不低于第二象素亮度界限)的象素亮度的減小，去激活第二脈沖寬度段內(nèi)的至少一個(gè)所選擇的脈沖，其中第一段內(nèi)的脈沖保持全部去激活。通過在第三脈沖寬度段內(nèi)去激活至少一個(gè)所選擇的脈沖(其中第一和第二段內(nèi)的脈沖保持去激活)，出現(xiàn)了低于第二象素亮度界限但不低于第三象素亮度界限的象素亮度的減小。因此，除非去激活了該段中的所有脈沖，通過在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)選擇性地去激活脈沖，出現(xiàn)了相鄰象素亮度界限之間的象素亮度的減小，其中當(dāng)每一個(gè)象素的亮度均減小時(shí)，去激活另一個(gè)段中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖。


圖1示出了目前脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)的方框示意圖；圖2示出了包括圖1的部分顯示系統(tǒng)的彩色輪盤的前視圖；以及圖3-6集中地演示了本原理的脈沖圖，所述脈沖圖示出了在圖1的顯示系統(tǒng)中脈沖寬度段的多個(gè)序列中的每一個(gè)，用于控制象素之一的對應(yīng)顏色的亮度，以減小運(yùn)動偽象。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了在德州儀器于2001年6月出版的應(yīng)用報(bào)告“單板DLPTM投影系統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)”中公開類型的目前脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)10，在此將其合并參考。系統(tǒng)10包括位于拋物線反射器13的焦點(diǎn)的燈12，拋物線反射器13將光線從燈通過彩色輪盤14反射到積分器棒(integrator rod)15。電動機(jī)16旋轉(zhuǎn)彩色輪盤14，以便在燈12和積分器棒15之間設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的紅、綠和藍(lán)基色窗。在圖2所示的典型實(shí)施例中，彩色輪盤14具有在直徑上分別相對的紅、綠和藍(lán)顏色窗171和174、172和175以及173和176。因此，當(dāng)電動機(jī)16按照逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)圖2的彩色輪盤14時(shí)，紅、綠和藍(lán)光會按照RGBRGB的順序到達(dá)圖1的積分器棒15。在實(shí)際中，電動機(jī)16以足夠高的速度旋轉(zhuǎn)彩色輪盤14，以使在1/60秒的幀時(shí)間間隔期間，紅、綠和藍(lán)光中的每一個(gè)到達(dá)積分器棒五次，在幀時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生了15幅彩色圖像。
參考圖1，當(dāng)其通過彩色輪盤14的一個(gè)連續(xù)的紅、綠和藍(lán)時(shí)，彩色窗積分器棒15將來自燈12的光線集中到一組中繼光學(xué)系統(tǒng)18上。中繼光學(xué)系統(tǒng)18將光線分散為到達(dá)折疊反射鏡20的多個(gè)平行光束，折疊反射鏡20通過一組透鏡22將光束反射到總內(nèi)部反射率(TIR)棱鏡23上。TIR棱鏡23將平行光束反射到數(shù)字微反射鏡(DMD)24，例如由德州儀器制造的DMD設(shè)備，用于選擇性地反射到投影透鏡26中和屏幕28上。
DMD24采用具有設(shè)置在陣列中的多個(gè)獨(dú)立反射鏡(未示出)的半導(dǎo)體設(shè)備的形式。作為實(shí)例，由德州儀器制造并出售的DMD具有1280列乘720行的反射鏡陣列，產(chǎn)生了投影到屏幕28上的相關(guān)畫面的921,600個(gè)象素。其它DMD可以具有不同的反射鏡設(shè)置。如前所述，響應(yīng)之前鎖存在驅(qū)動器單元中的二進(jìn)制比特的狀態(tài)，在對應(yīng)驅(qū)動器單元(未示出)的控制下，DMD中的每一個(gè)微反射鏡轉(zhuǎn)動相關(guān)的有限弧度。每一個(gè)微反射鏡分別旋轉(zhuǎn)取決于施加到驅(qū)動器單元的鎖存比特是“1”還是“0”的第一和第二位置。當(dāng)被轉(zhuǎn)向其第一位置時(shí)，每一個(gè)微反射鏡將光線反射到透鏡26中和屏幕28上，以照亮對應(yīng)的象素。當(dāng)每一個(gè)微反射鏡保持轉(zhuǎn)向其第二位置時(shí)，對應(yīng)象素呈現(xiàn)黑暗。其間每一個(gè)微反射鏡通過投影透鏡26將光線反射到屏幕28上的時(shí)間間隔(微反射鏡占空周期)確定了象素的亮度。
DMD24中的獨(dú)立驅(qū)動器單元接收來自本領(lǐng)域公知類型的驅(qū)動器電路30的驅(qū)動信號，所述驅(qū)動電路以論文“High Definition DisplaySystem Based on Micromirror Device”，R.J.Grove et al.InternationalWorkshop on HDTV(1994年10月)(在此被合并參考)中所述的電路為例。驅(qū)動器電路30根據(jù)由處理器31施加到驅(qū)動器電路的脈沖寬度段序列，產(chǎn)生用于DMD24中驅(qū)動器單元的驅(qū)動信號。每一個(gè)脈沖寬度段包括不同持續(xù)時(shí)間的脈沖串，每一個(gè)脈沖的狀態(tài)決定了在該脈沖的持續(xù)時(shí)間內(nèi)微反射鏡保持開啟還是關(guān)閉。典型地，在一個(gè)脈沖寬度段(有時(shí)候被稱作最低有效位或LSB)內(nèi)能夠出現(xiàn)的最短可能脈沖(即，1-脈沖)具有15微秒的持續(xù)時(shí)間，而段內(nèi)的每一個(gè)較大脈沖具有LSB時(shí)間間隔的整數(shù)倍的持續(xù)時(shí)間。實(shí)際上，脈沖寬度段內(nèi)的每一個(gè)脈沖與其狀態(tài)決定了對應(yīng)脈沖是開啟還是關(guān)閉的數(shù)字比特流中的一個(gè)比特相對應(yīng)。一個(gè)“1”比特表示被開啟的脈沖，而一個(gè)“0”比特表示被關(guān)閉的脈沖。
實(shí)際上，每一個(gè)象素具有兩百五十六個(gè)亮度級(0-255)，產(chǎn)生了8比特象素亮度能力。對于每一個(gè)基色(紅、綠和藍(lán))，可以相等地將亮度級劃分為5個(gè)脈沖寬度段，每一個(gè)具有51個(gè)LSB的總寬度(765毫秒)。在演示的實(shí)施例中，用于每一個(gè)顏色的顯示周期包括在給定序列內(nèi)的5脈沖寬度段上分布的36的脈沖。表1包含了用于每一個(gè)顏色的典型脈沖寬度。
表1

之前，DMD型電視系統(tǒng)典型地受到運(yùn)動偽象的呈現(xiàn)的損害，所述運(yùn)動偽象源于使用多個(gè)脈沖寬度段來照亮用于每一個(gè)基色的每一個(gè)象素。這種運(yùn)動偽象由穿過與不同脈沖寬度段相對應(yīng)的時(shí)間間隔的光線分散而產(chǎn)生。
根據(jù)本原理，處理器31控制每一個(gè)脈沖寬度段中脈沖的激活，將給定亮度范圍(即，兩個(gè)象素亮度界限之間)內(nèi)的每一個(gè)顏色的象素亮度的變化限制在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)。按照這種方式，在與該單個(gè)脈沖寬度段相對應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)，對于每一個(gè)顏色，出現(xiàn)了源自象素亮度的增大或減小的光線的重新分布，由此減小了對于觀看者可察覺的可視擾動的可能性。減小這種可視擾動減小了運(yùn)動偽象的發(fā)生率。
圖3-6以結(jié)合的方式示出了由圖1的處理器31所產(chǎn)生的脈沖寬度序列，以便在使運(yùn)動偽象最小的同時(shí)控制象素照度。在圖3-6的每一個(gè)中，術(shù)語“段1”、“段2”、“段3”、“段4”和“段5”分別指針對單個(gè)基色(例如紅、綠或藍(lán))的表1的脈沖寬度序列的第一、第二、第三、第四和第五脈沖寬度段的對應(yīng)一個(gè)。作為這種段序列內(nèi)的五個(gè)脈沖寬度段的組合的結(jié)果，出現(xiàn)了每一個(gè)基色。由于三基色中的每一個(gè)必須出現(xiàn)在幀時(shí)間間隔內(nèi)，在幀時(shí)間間隔期間出現(xiàn)了每一個(gè)五個(gè)脈沖寬度段的三個(gè)序列(總共十五個(gè)脈沖寬度段)。在某些情況下，優(yōu)選是從四個(gè)而不是五個(gè)脈沖寬度段中產(chǎn)生每一個(gè)基色，由此產(chǎn)生了每一幀時(shí)間間隔總共十二而不是十五個(gè)脈沖寬度段。
圖3示出了脈沖寬度段的序列，當(dāng)將其施加到圖1的驅(qū)動電路30上時(shí)，對于給定的基色，實(shí)現(xiàn)了每一個(gè)對應(yīng)的象素亮度級#1-#7。如圖3所見，通過激活(開啟)段3中的1-脈沖，出現(xiàn)了亮度級#1，其中段3中的其它所有脈沖和段1-2和4-5中的脈沖保持去激活(關(guān)閉)。如以下詳細(xì)所述，在所演示的實(shí)施例中，段1-2和4-5中的所有脈沖保持去激活，低于第一象素亮度界限(即，象素亮度界限#51)。
通過激活段3中的2-脈沖并去激活相同段中的1-脈沖，出現(xiàn)了亮度級#2。在該亮度級處，段3中的其它所有脈沖保持去激活。通過同時(shí)激活2-脈沖和1-脈沖，出現(xiàn)了亮度級#3，其中其它脈沖保持去激活。通過激活4-脈沖并去激活2-脈沖和1-脈沖，出現(xiàn)了亮度級#4。(此外，段3中的其它所有脈沖在該亮度級處保持去激活。)為了實(shí)現(xiàn)亮度級#5，1-脈沖和4-脈沖變?yōu)榧せ?開啟)，其中其它脈沖保持去激活。通過激活4-脈沖，出現(xiàn)了亮度級#6，其中去激活了1-脈沖和其它脈沖。通過開啟7-脈沖(中間)，出現(xiàn)了亮度級#7，其中去激活了4-脈沖、2-脈沖和其它脈沖。
與理解的相同，通過只在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)(例如段3)激活至少一個(gè)所選擇的脈沖，直到激活了處于第一象素亮度界限的該段中所有脈沖，出現(xiàn)了將象素亮度增加到第一象素亮度界限(亮度級#51)。只有當(dāng)達(dá)到了第一象素亮度界限之后，激活相鄰脈沖寬度段(例如段2)中所選擇的脈沖(例如1-脈沖)，以達(dá)到下一個(gè)亮度級(即，亮度級#52)。集中參考圖3和4，通過只在段2中激活一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來實(shí)現(xiàn)每一個(gè)象素亮度級#52-#102，同時(shí)段3中的所有脈沖保持激活，直到達(dá)到段2和3中的所有脈沖變?yōu)榧せ畹牡诙笏亓炼冉缦?亮度級#102)。
參考圖4，通過激活仍然未被填充的段(例如段4)中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來達(dá)到位于第二象素亮度界限之上的每一個(gè)象素亮度級#103-#153，其中段2和3中的所有脈沖保持激活，直到達(dá)到了第三象素亮度界限(即，象素亮度級#153)。參考圖5，在第三象素亮度界限之上，通過激活仍然未被填充的段(例如段1)中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來達(dá)到每一個(gè)象素亮度級#154-#204，而段2、3和4中的所有脈沖保持激活，直到達(dá)到了第四象素亮度界限(象素亮度級#204)。集中參考圖5和6，在第四象素亮度界限之上，通過激活仍然未被填充的段(例如段5)中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來達(dá)到每一個(gè)象素亮度級#205-#255，其中段1-4中的所有脈沖保持激活。在第五象素亮度界限處(即，象素亮度級#255)，針對該顏色的所有段的所有脈沖保持激活。
因此，如根據(jù)以上討論所理解的，為了增加兩個(gè)相鄰象素亮度界限之間的象素亮度，激活單個(gè)仍然未填充脈沖寬度段中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖，除非激活了該段中的所有脈沖，而在其脈沖還未被激活的時(shí)間相鄰脈沖寬度段中，激活一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖。利用相同的標(biāo)記，在一對相鄰象素界限之間，通過在單個(gè)脈沖寬度段中去激活一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來減小象素亮度，除非去激活了該脈沖寬度段內(nèi)的所有脈沖，因此，去激活在另一個(gè)時(shí)間相鄰脈沖寬度段中的一個(gè)或多個(gè)之前激活的脈沖。更一般地，在相鄰象素亮度界限之間，通過調(diào)整(激活或去激活)單個(gè)脈沖寬度段中的至少一個(gè)所選擇的脈沖來改變象素亮度(即，增大或減小)，除非該段中的所有脈沖具有相同的狀態(tài)(所有均被激活或去激活)，因此，當(dāng)象素的亮度變化時(shí)，改變了(激活或去激活)另一個(gè)時(shí)間相鄰脈沖段中脈沖的狀態(tài)。限制單個(gè)脈沖寬度段中脈沖的狀態(tài)的變化以改變兩個(gè)相鄰象素亮度界限值之間的象素亮度，減小了可視擾動的可能性，由此使運(yùn)動偽象最小。
如上所述，圖3-6所示的每一個(gè)序列中的每一個(gè)脈沖寬度段與其間能夠在圖1的DMD 24上產(chǎn)生每一個(gè)基色的多個(gè)(即，五個(gè))實(shí)例中的一個(gè)獨(dú)立實(shí)例相對應(yīng)。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，利用包括五個(gè)脈沖寬度段的每一個(gè)序列，能夠根據(jù)亮度每一個(gè)基色產(chǎn)生五次。產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)色的獨(dú)立實(shí)例的脈沖寬度段按照時(shí)間順序彼此相隨，從而在DMD 24上產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)色的連續(xù)實(shí)例。換句話說，能夠產(chǎn)生紅、綠和藍(lán)光的每一個(gè)獨(dú)立實(shí)例的脈沖寬度段在時(shí)間上是交織的。
優(yōu)選地，在相鄰的象素亮度界限之間，通過僅在單個(gè)脈沖寬度段內(nèi)激活脈沖來增加象素亮度(除非已經(jīng)激活了該段內(nèi)的所有脈沖)。在一些實(shí)例中，當(dāng)達(dá)到象素亮度界限時(shí)，需要通過按照實(shí)質(zhì)上相等的方式，激活兩個(gè)時(shí)間相鄰段(針對相同顏色)中每一個(gè)中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖來增加象素亮度。(應(yīng)當(dāng)理解，針對其它兩個(gè)基色中每一個(gè)的脈沖寬度段位于該相同顏色的兩個(gè)時(shí)間相鄰段之間)。因此，例如，當(dāng)激活段3中的所有脈沖以達(dá)到象素亮度級#51時(shí)，通過激活該顏色的段2和4中的所選擇的脈沖，而不只是如圖3所示的段3，能夠進(jìn)一步增加象素亮度，以達(dá)到下一個(gè)象素亮度界限(亮度級#102)。激活兩個(gè)時(shí)間相鄰段(例如段2和4)中的脈沖會增大穿過更多時(shí)間間隔的光的分散，與僅在單個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)激活脈沖相比，在減小運(yùn)動偽象時(shí)，必然不會具有同樣的效果。
前面說明了用于在脈沖寬度調(diào)制顯示中使運(yùn)動偽象最小的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種操作脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)的方法，所述顯示系統(tǒng)具有多個(gè)象素，響應(yīng)脈沖寬度段的序列中的脈沖，控制每一個(gè)象素的照度，其中段中每一個(gè)獨(dú)立脈沖的狀態(tài)決定了在與該脈沖相關(guān)聯(lián)的時(shí)間間隔期間所述象素是否保持被照亮，所述方法包括步驟通過僅在第一脈沖寬度段內(nèi)調(diào)整至少一個(gè)所選擇的脈沖來改變位于第一和第二象素亮度界限之間的象素亮度值的范圍內(nèi)的至少一個(gè)象素的照度，除非將第一段中的所有脈沖改變?yōu)橄嗤臓顟B(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過激活脈沖來調(diào)整所述至少一個(gè)所選擇的脈沖，以增加象素亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于激活第一段中的所有脈沖，以增加象素亮度，從而達(dá)到第二象素亮度界限。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于激活第二段中的至少一個(gè)所選擇的脈沖，其中第一段中的所有脈沖保持被激活，以便將象素亮度增加到第二象素亮度界限以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于激活針對相同顏色的第二和第三時(shí)間相鄰段之一中的至少一個(gè)所選擇的脈沖，其中第一段中的所有脈沖保持被激活，以便將象素亮度增加到第二象素亮度界限以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過去激活脈沖來調(diào)整一個(gè)所選擇的脈沖，以減小象素亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于去激活第一段中的所有脈沖，以減小象素亮度，從而達(dá)到第一象素亮度界限。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于去激活第二段中的至少一個(gè)所選擇的脈沖，其中第一段中的所有脈沖保持被去激活，以便將象素亮度減小到第一象素亮度界限以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于激活第二和第三時(shí)間相鄰段之一中的至少一個(gè)所選擇的脈沖，其中第一段中的所有脈沖保持被去激活，以便將象素亮度減小到第二象素亮度界限以下。
10.一種操作脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)的方法，對于給定顏色，所述顯示系統(tǒng)采用了數(shù)字微反射鏡設(shè)備(DMD)，以響應(yīng)施加到驅(qū)動DMD的驅(qū)動器電路的脈沖寬度段序列中的脈沖，選擇性地控制每一個(gè)象素的照度，所述方法包括步驟通過僅在第一脈沖寬度段內(nèi)激活至少一個(gè)所選擇的脈沖，增加第一和第二象素亮度界限之間的亮度值的范圍內(nèi)的至少一個(gè)象素的亮度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于通過只在第二脈沖寬度段內(nèi)激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，將所述至少一個(gè)象素的亮度增加到高于第二象素亮度界限且低于第三象素亮度界限，其中預(yù)先激活以達(dá)到第一象素亮度界限的第一段內(nèi)的所有脈沖保持被激活。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于通過只在第三脈沖寬度段內(nèi)激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，將所述至少一個(gè)象素的亮度增加到高于第三象素亮度界限且低于第四象素亮度界限，其中預(yù)先激活以達(dá)到第二象素亮度界限的第一段和第二段內(nèi)的所有脈沖保持被激活。
13.一種操作脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)的方法，所述顯示系統(tǒng)采用了數(shù)字微反射鏡設(shè)備(DMD)，以響應(yīng)施加到驅(qū)動DMD的驅(qū)動器電路的每一個(gè)脈沖寬度段序列中的脈沖，選擇性地控制每一個(gè)象素的照度，所述方法包括步驟通過僅在第一脈沖寬度段內(nèi)去激活至少一個(gè)所選擇的脈沖，減小第一和第二象素亮度界限之間的亮度值的范圍內(nèi)的至少一個(gè)象素的亮度，使其不低于第一象素亮度界限。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于通過只在第二脈沖寬度段內(nèi)去激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，將所述至少一個(gè)象素的亮度減小到低于第一象素亮度界限且不低于第三象素亮度界限，其中預(yù)先去激活以達(dá)到第一象素亮度界限的第一段內(nèi)的所有脈沖保持被去激活。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于通過只在第三脈沖寬度段內(nèi)去激活所選擇的至少一個(gè)脈沖，將所述至少一個(gè)象素的亮度減小到低于第三象素亮度界限且不低于第四象素亮度界限，其中預(yù)先去激活以達(dá)到第三象素亮度界限的第一段和第二段內(nèi)的所有脈沖保持被去激活。
16.一種脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)，包括光源；投影透鏡，用于將入射光聚焦到屏幕上；數(shù)字微反射鏡設(shè)備，具有設(shè)置在陣列中的多個(gè)獨(dú)立微反射鏡，每一個(gè)微反射鏡響應(yīng)施加到與微反射鏡相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動器單元的驅(qū)動信號的接收，轉(zhuǎn)動相關(guān)的弧度，以便將來自光源的光線反射到投影透鏡中和屏幕上，從而照亮其中的一個(gè)畫面元素(象素)；插入在光源和數(shù)字微反射鏡之間的旋轉(zhuǎn)彩色輪盤，用于連續(xù)地將三基色中的每一個(gè)給予到達(dá)數(shù)字微反射鏡設(shè)備的光線并被反射到投影透鏡；處理器，用于形成脈沖寬度段的序列，每一個(gè)序列通過僅在相關(guān)序列的第一脈沖寬度段內(nèi)調(diào)整至少一個(gè)所選擇的脈沖，來控制位于第一和第二象素亮度界限之間的象素亮度值的范圍內(nèi)的、針對每一個(gè)顏色的對應(yīng)象素的亮度，除非第一段中的所有脈沖處于相同的狀態(tài)，由此改變了第二脈沖寬度段中所選擇的至少一個(gè)脈沖的狀態(tài)；以及驅(qū)動器電路，響應(yīng)由處理器形成的脈沖寬度段的序列，用于驅(qū)動數(shù)字微反射鏡設(shè)備，以照亮對應(yīng)的象素。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于每一個(gè)脈沖寬度段序列包括每一顏色五個(gè)脈沖寬度段，其中針對每一個(gè)顏色的每一個(gè)脈沖寬度段與針對其它顏色的段交織。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理器通過激活脈沖來調(diào)整至少一個(gè)所選擇脈沖，以增加象素亮度。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理器通過去激活脈沖來調(diào)整至少一個(gè)所選擇脈沖，以減小象素亮度。
全文摘要
一種場脈沖寬度調(diào)制顯示系統(tǒng)(10)，包括數(shù)字微反射鏡設(shè)備(DMD)(24)，具有多個(gè)微反射鏡，每一個(gè)微反射鏡選擇性地轉(zhuǎn)動，以便將光線反射到屏幕(28)上，從而照亮對應(yīng)的象素。驅(qū)動器電路(30)響應(yīng)由處理器(31)形成的脈沖寬度段的序列，控制DMD(24)。處理器(31)形成脈沖寬度段的序列，以改變相鄰象素亮度界限之間的亮度值的范圍內(nèi)的、針對一組基色中一個(gè)給定顏色的象素亮度，其中針對每一個(gè)顏色的每一個(gè)段與針對其它顏色的段交織。處理器(31)通過僅在單個(gè)脈沖寬度段中改變至少一個(gè)所選擇脈沖的狀態(tài)來改變針對給定顏色的象素亮度，除非該段中的所有脈沖具有相同的狀態(tài)(所有均被激活或去激活)，由此當(dāng)象素亮度變化時(shí)，改變了另一個(gè)脈沖寬度段中的一個(gè)或多個(gè)所選擇的脈沖的狀態(tài)。將源自象素亮度改變的光線的重新分布限制在與單個(gè)脈沖寬度段相對應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)，由此減小了對于觀看者可察覺的可視擾動的可能性。
文檔編號G09G5/10GK1675668SQ03819196
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月13日
發(fā)明者唐納德·亨利·威利斯 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司