(57)【要約】      （修正有）【課題】１つ以上の高速応答光源と１つ以上の空間光変調デバイスとを使用して改良された光強度分解能を与えるディスプレイシステムおよび方法を実現する。【解決手段】フレームを８個のバイナリ加重期間（Ｂ７〜Ｂ０）へ分割することによってフレームの光強度が制御されるバイナリ加重ＰＷＭ方式の一例のビットブロック図である。各ブロックの長さは、ＭＭＤディスプレイのミラーなどのＳＬＭに対してビットが有効化される時間を表わしている。最下位ビット（ＬＳＢ）とも呼ばれるブロックＢ０に対応する期間の長さは、所定の値に設定される。【選択図】図１
2008268895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色深度を増大させる方法であって、
カラーフィールドの第１のタイムセグメントの間に高速応答光源から空間光変調デバイスに最大強度で光を供給するステップと、
前記カラーフィールドの第２のタイムセグメントの間に、前記高速応答光源から前記空間光変調デバイスにより小さい単位の光エネルギを供給するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
前記より小さい単位の光エネルギが、前記高速応答光源をオフ状態のパルスにすることによって供給される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記より小さい単位の光エネルギが、前記高速応答光源の強度を減少させることによって供給される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記カラーフィールドの前記第２のタイムセグメントが、複数のサブビットを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のタイムセグメントが、バイナリ加重タイムセグメントを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のタイムセグメントが、複数のリニアビットセグメントを更に備えている、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記空間光変調デバイスが、マイクロミラーアレイの領域を備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
１つ以上の高速応答光源の応答時間が、約３マイクロ秒以下である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
マイクロミラーアレイと高速応答光源とを制御するようになっているコントローラであって、
前記マイクロミラーアレイのミラーに対してビットの第１の集合を有効化するステップと、
前記ビットの第１の集合の有効化中に、前記高速応答光源を制御して、入射光を最大強度で前記ミラーに対して供給するステップと、
前記ミラーに対してビットの第２の集合を有効化するステップと、
前記ビットの第２の集合の有効化中に、前記高速応答光源を制御して、入射光をより小さい単位の光エネルギで前記ミラーに対して供給するステップと、
を備える方法を実行するコントローラ。
【請求項１０】
前記より小さい単位の光エネルギが、前記高速応答光源をオフ状態のパルスにすることによって供給される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記より小さい単位の光エネルギが、前記高速応答光源の強度を減少させることによって供給される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビットの第２の集合が、少なくとも２つのビットを備えている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビットの第１の集合が、ビットのバイナリ加重グループを備えている、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ビットの第１の集合が、複数のリニアビットを更に備えている、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記コントローラがカラーフィルタホイールを制御するようになっており、前記方法が、前記ビットの第１の集合の有効化中および前記ビットの第２の集合の有効化中に色を同調させるように前記カラーフィルタホイールに信号を送るステップを更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
１つ以上の空間光変調デバイスと、
前記１つ以上の空間光変調デバイスに方向付けられた１つ以上の高速応答光源と、
前記１つ以上の高速応答光源を最大単位の光エネルギモードおよびより小さい単位の光エネルギモードで動作させる、前記１つ以上の高速応答光源に対して結合されたコントローラと、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項１７】
前記１つ以上の空間光変調デバイスが、１つ以上のマイクロミラーアレイを備えている、請求項１６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１８】
前記１つ以上の高速応答光源が、１つ以上のレーザを備えている、請求項１６に記載のディスプレイシステム。
【請求項１９】
前記より小さい単位の光エネルギモードが、前記高速応答光源をオフ状態のパルスにすることによって供給される、請求項１６に記載のディスプレイシステム。
【請求項２０】
前記より小さい単位の光エネルギモードが、前記高速応答光源の強度を減少させることによって供給される、請求項１６に記載のディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明の実施形態は、概略的に言えば、空間光変調デバイスに関し、特に、１つ以上の高速応答光源と１つ以上の空間光変調デバイスとを使用して光を変調するディスプレイシステムおよび方法に関する。
【関連技術の説明】
【０００２】
[0002]空間光変調（ＳＬＭ）デバイスは、光情報処理、投影ディスプレイ、ビデオ・グラフィックスモニタ、３次元ビジュアルディスプレイ、ホログラフィックストレージ、顕微鏡、分光器、医学画像及び電子写真印刷の分野において多数の用途を有している。
【０００３】
[0003]マイクロミラーデバイス（ＭＭＤ）はＳＬＭデバイスの一例である。ＭＭＤディスプレイは一般にミラーの配列（アレイ）を備えており、各ミラーは、２つの位置即ち「オン」状態および「オフ」状態をとるように電子的に制御できる。「オン」状態のミラーは、入射光をスクリーンへの投影レンズに反射して画像を形成する。「オフ」状態のミラーは、入射光をビームダンプへ反射し、入射光を投影レンズへ反射しない。
【０００４】
[0004]ＭＭＤディスプレイにおける明るさ或いは強度は、画像フレーム中にミラーがオン状態およびオフ状態で費やす時間を制御することによって生み出すことができる。パルス幅変調（ＰＷＭ）は、各フレーム時間中に各ミラーがオン状態で費やす時間を制御するための１つの技術である。
【０００５】
[0005]図１は、フレームを８個のバイナリ加重期間（Ｂ７〜Ｂ０）へ分割することによってフレームの光強度が制御されるバイナリ加重ＰＷＭ方式の一例のビットブロック図である。各ブロックの長さは、ＭＭＤディスプレイのミラーなどのＳＬＭに対してビットが有効化される時間を表わしている。最下位ビット（ＬＳＢ）とも呼ばれるブロックＢ０に対応する期間の長さは、所定の値に設定される。Ｂ１すなわち次の有効ビットに対応する期間の継続時間は、ＬＳＢに対応する継続時間の２倍の長さである。Ｂ２に対応する期間の継続時間は、Ｂ１に対応する継続時間の２倍の長さであり、以下同様である。したがって、Ｂ７〔最上位ビット（ＭＳＢ）とも呼ばれる〕に対応する期間の長さは、ＬＳＢの期間の１２８倍である。これは、ゼロ強度または完全暗状態（ＭＭＤディスプレイのミラーはフレーム時間全体にわたってオフ状態のままである）から最大強度または完全明状態（ＭＭＤディスプレイのミラーはフレーム時間全体にわたってオン状態のままである）まで全部で２５６個の可能な強度ステップを与える。米国特許第６，３２６，９８０号および米国特許第６，１５１，０１１号は他のＰＷＭ方式を開示しており、これらの米国特許の全体は参照することにより本願に組み入れられる。
【０００６】
[0006]ＭＭＤディスプレイは一般に線形な信号対光応答を有し、一方、陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイは非線形な信号対光応答を有している。すなわち、ＣＲＴディスプレイのリン光体コーティングされたスクリーンは電圧に線形に応答しない。ＣＲＴの非線形信号対光応答を補償するために、ガンマ補正値を使用する関数が適用される。既存のビデオ信号は、一般に、既にガンマ補正が加えられた状態で供給される。したがって、ＭＭＤディスプレイは、一般に、ＣＲＴの応答を模倣するために、表示前に入力信号からガンマ補正が除去され或いは無効にされる必要がある。
【０００７】
[0007]図２は、８ビットの出力分解能を有するＭＭＤディスプレイにおける変調ガンマ曲線２１および理論ガンマ曲線２０の最初の４０個の入力のグラフである。ＭＭＤディスプレイは、理論的に、２５６個の強度レベルに関連する２５６個の入力を有している。しかしながら、８ビットの出力分解能を有するＭＭＤディスプレイは、強度がステップ状の級数２２ａ〜ｄで変化し、その結果、低い光強度レベルで光強度分解能が低下する。低い光強度レベルでは、ミラーを制御するためのＬＳＢ時間に起因してＰＷＭ方式が完全に比例したオン又はオフサイクルをもたらさないため、ステップサイズが比較的大きい。強度におけるこれらの大きなステップ変化は、人間の眼によって知覚される場合があり、それにより、表示不良をもたらす。他のディスプレイも同様の問題を有する場合があるが、それはガンマ曲線の異なる部位で見つけられる場合がある。例えば、幾つかのＬＣＤディスプレイは、ステップサイズ問題がガンマ曲線の中央で見つけられる。
【０００８】
[0008]したがって、低い光強度レベルで向上された光強度分解能を与える改良された空間光変調デバイスおよび当該空間光変調デバイスの動作方法が必要である。
【発明の概要】
【０００９】
[0009]本発明の実施形態は、概略的に言えば、１つ以上の高速応答光源と１つ以上の空間光変調デバイスとを使用して光を変調するディスプレイシステムおよび方法に関する。特に、本発明の実施形態は、１つ以上の高速応答光源と１つ以上の空間光変調デバイスとを使用して改良された光強度分解能を与えるディスプレイシステムおよび方法に関する。
【００１０】
[0010]１つの実施形態において、色深度を増大させる方法は、カラーフィールドの第１のタイムセグメントの間に、高速応答光源から空間光変調デバイスに最大強度で光を供給するステップと、上記カラーフィールドの第２のタイムセグメントの間に、上記高速応答光源から上記空間光変調デバイスにより小さい単位の光エネルギを供給するステップとを備えている。
【００１１】
[0011]１つの実施形態において、コントローラは、マイクロミラーアレイと高速応答光源とを制御するようになっている。コントローラは、マイクロミラーアレイのミラーに対してビットの第１の集合を有効化し、ビットの第１の集合の有効化（assert）中に、高速応答光源を制御して、入射光を最大強度でミラーに対して供給し、ミラーに対してビットの第２の集合を有効化し、ビットの第２の集合の有効化中に、高速応答光源を制御して、入射光をより小さい単位の光エネルギでミラーに対して供給する。
【００１２】
[0012]１つの実施形態において、ディスプレイシステムは、１つ以上の空間光変調デバイスと、１つ以上の空間光変調デバイスに方向付けられた１つ以上の高速応答光源と、１つ以上の高速応答光源を最大単位の光エネルギモードおよびより小さい単位の光エネルギモードで動作させるために１つの高速応答光源に対して結合されたコントローラとを備えている。
【００１３】
[0013]本発明の前述した特徴を詳しく理解できるように、その一部が添付図面に示される実施形態を参照して、先に簡単に要約された本発明の更に特定の説明を行なう。しかしながら、添付図面は、この発明の単なる典型的な実施形態を示しており、したがって、本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではないことに留意すべきである。これは、本発明が他の同様に有効な実施形態を受け入れ得るからである。
【詳細な説明】
【００１４】
[0029]本明細書において使用される用語「高速応答光源」は、レーザ、発光ダイオード、超高性能ランプ、光の強度を変えるために速い応答時間を有する任意の他の光源を含んでいる。最大強度から低強度に或いは最大強度からオフに変えることができる任意の高速応答光源は、本発明に利益をもたらすべく使用されても良い。適切なＬＥＤの一例は、ドイツのミュンヘンにあるＯＳＲＡＭから入手できる。
【００１５】
[0030]図３は、高速応答光源３１と単一のマイクロミラーアレイ３３とを含むＭＭＤディスプレイシステム３０の一実施形態の概略図である。高速応答光源３１は、当該高速応答光源からのビームが１つ以上の赤色セクション、緑色セクション、青色セクションを有する回転カラーフィルタホイール３２を通って方向付けられるように配置される。また、カラーフィルタホイール３２は、表示される白色光の量を増大させるために白色セクションまたは透明セクションを有していても良い。赤色の光、緑色の光、青色の光、および、白色光は、場合に応じて、マイクロミラーアレイ３３に対して照射される。高速応答光源３１からの光の強度を、回転カラーフィルタホイール３２の速度比率とマイクロミラーアレイ３３の状態とに同期させるために、高速応答光源３１、カラーフィルタ３２、および、マイクロミラーアレイ３３に対して１つ以上のコントローラ３４が結合される。マイクロミラーアレイ３３は、光のピクセルを、投影レンズ３５から離れて或いは投影レンズ３５を通じて、ディスプレイスクリーン３６上へ偏向させるように配置されている。
【００１６】
[0031]図４は、３つの高速応答光源５１ａ，５１ｂ，５１ｃと１つのマイクロミラーアレイ５２とを含むＭＭＤディスプレイシステム５０の一実施形態の概略図である。高速応答光源５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、それぞれ、赤色光、緑色光、および、青色光をマイクロミラーアレイ５２に対して供給する。高速応答光源５１ａ〜ｃからの光の強度をマイクロミラーアレイ５２の状態に合わせるために、高速応答光源５１ａ〜ｃおよびマイクロミラーアレイ５２に対して１つ以上のコントローラ５３が結合される。マイクロミラーアレイ５２は、光のピクセルを、投影レンズ５４から離れて或いは投影レンズ５４を通じて、ディスプレイスクリーン５５上に方向付ける。
【００１７】
[0032]図５は、高速応答光源４１と３つのマイクロミラーアレイ４３ａ，４３ｂ，４３ｃとを含むＭＭＤディスプレイシステム４０の一実施形態の概略図である。高速応答光源４１は、当該高速応答光源からのビームがプリズム４２を通って方向付けられるように配置される。他の実施形態では、プリズムの代わりに或いはプリズムと併せて１つ以上のミラーおよび他の光学系が使用されても良い。プリズム４２は、光を、対応するマイクロミラーアレイ４３ａ，４３ｂ，４３ｃに対して方向付けられる赤色光、緑色光、および、青色光に分ける。高速応答光源４１からの光の強度をマイクロミラーアレイ４３の状態に合わせるために、高速応答光源４１およびマイクロミラーアレイ４３ａ〜ｃに対して１つ以上のコントローラ４４が結合される。マイクロミラーアレイ４３ａ〜ｃは、光のピクセルを、投影レンズ４５から離れて或いは投影レンズ４５を通じて、ディスプレイスクリーン４６上へ偏向させるように配置されている。
【００１８】
[0033]図６は、３つの高速応答光源６１ａ〜６１ｃと３つのマイクロミラーアレイ６２ａ〜ｃとを含むＭＭＤディスプレイシステム６０の他の実施形態の概略図である。高速応答光源６１ａ〜ｃは、赤色光、緑色光、および、青色光をそれぞれマイクロミラーアレイ６２ａ〜ｃに対して供給する。高速応答光源６１ａ〜ｃからの光の強度をマイクロミラーアレイ６２ａ〜ｃの状態に合わせるために、高速応答光源６１ａ〜ｃおよびマイクロミラーアレイ６２ａ〜ｃに対して１つ以上のコントローラ６３が結合される。マイクロミラーアレイ６２ａ〜ｃは、光のピクセルを、投影レンズ６４から離れて或いは投影レンズ６４を通じて、ディスプレイスクリーン６５上に方向付ける。
【００１９】
[0034]図７は、図３に示されるディスプレイシステムなどのカラーフィルタホイールを有するＭＭＤディスプレイシステムにおいて、カラーフィールド７１ａ〜ｃに分割されたフレーム７０の一実施形態のタイムチャートである。フレームレートの２倍で回転する３セグメントカラーフィルタホイールにおいては、フレームが６つのカラーフィールドへ分割される。すなわち、２つの赤色フィールド７１ａと、２つの緑色フィールド７１ｂと、２つの青色フィールド７１ｃとに分割される。カラーホイールスポークが照明ビームを横切って通過するときに色の異常を防止するため、各カラーフィールド間に空白区間７２が配置されても良い。他の実施形態において、フレームは、カラーフィルタホイールのセグメントの数およびカラーフィルタホイールの回転速度に基づいて、任意の数または順序のカラーフィールドに分割されても良い。
【００２０】
[0035]図８は、図４に示されるディスプレイなどのカラーフィルタホイールを有さないＭＭＤディスプレイにおいて、カラーフィールド８１ａ〜ｃに分割されたフレーム８０の一実施形態のタイムチャートである。図８に示されるように、フレームは、６つのカラーフィールド、即ち２つの赤色フィールド８１ａ、２つの緑色フィールド８２ｂ、２つの青色フィールド８３ｃに分割することができる。なお、この場合には、カラーフィルタホイールが使用されていないため、空白区間は存在しない。他の実施形態では、フレームを任意の数または順序のカラーフィールドに分割することができ、また、カラーフィールドが交互配置されても良い。
【００２１】
[0036]図９は、図５，６のディスプレイシステムなどのように各色毎に別個のマイクロミラーアレイが存在するＭＭＤディスプレイにおけるフレームの制御方法を概念的に示すタイミングチャートである。各色毎に別個のマイクロミラーアレイが存在するため、フレームを別個のカラーフィールドへ分割する必要がない。赤色フィールド８６ａ、緑色フィールド８６ｂ、青色フィールド８６ｃなどの各カラーフィールドは、フレーム継続時間を同一にすることができる。
【００２２】
[0037]単に図示するため、ディスプレイシステムを制御する１つの手法は、図３〜６のマイクロミラーアレイなどの各マイクロミラーアレイを３２個の領域に分割することである。例えば、各領域は、５１２ピクセルのラインを１２本含んでいても良い。各マイクロミラーアレイが任意の数のセクションによって制御される他の構成も可能である。その場合、各セクションが任意の数の領域に分割されても良く、各領域が任意の数のラインを含んでいても良く、また、各ラインが任意の数のピクセルを含んでいても良い。
【００２３】
[0038]図１０は、３２個の画像領域を有するマイクロミラーアレイセクションのカラーフィールドであり、例えば図７〜９におけるカラーフィールドのうちの１つを制御し且つ高速応答光源を制御するための変調シーケンス９０の一例のチャートである。図示のように、カラーフィールドが１６個のタイムスライスに分割されており、３２個の領域が８個のグループによって制御される。カラーフィールドは、１つの６バイナリ加重セグメント、１４個のリニアビットセグメント、および、任意の数のサブビット時間に分割される１つのサブビットセグメント９１として変調されても良い。他の実施形態では、カラーフィールドが任意の複数のタイムスライスに分割されても良く、領域が任意の数のグループで制御されても良い。また、タイムスライスが、バイナリ加重セグメント、リニアセグメント、および、サブビットセグメントの任意の組み合わせで変調されても良い。サブビットセグメント９１においては、より小さい単位の光エネルギが高速応答光源から供給される。高速応答光源がより小さい単位の光エネルギを供給するサブビットセグメントを加えることにより、変調単位数が増大され、したがって、色深度が向上される。これは、１つの強度から次の強度へのステップ変化が減少されるからである。例えば１つ以上のＴsub-bitなどのサブビットセグメントは、マイクロミラーアレイ全体が適切なサブビットの状態を有していさえすれば、任意の時間単位であっても良い。したがって、一般に、Ｔsub-bitの最小継続時間は、マイクロミラーアレイを書き込むための時間である。
【００２４】
[0039]１つの実施形態において、高速応答光源からのこのより小さい単位の光エネルギは、高速応答光源をオフ状態のパルスにすることによって供給される。例えば、図１１Ａに示されるように、光は、サブビットの継続時間の１／２にわたってオフ状態のパルスにされるとともに、最大強度（Ｉ）でサブビットの継続時間の１／２にわたってオン状態のパルスにされる。したがって、制御できる光エネルギの単位は１／２Ｔsub-bit×Ｉである。任意の適切な継続時間および任意の数のパルスにわたって高速応答光源がオンおよびオフ状態のパルスにされても良いことは言うまでもない。
【００２５】
[0040]他の実施形態では、図１１Ｂに示されるように、高速応答光源からのこのより小さい単位の光エネルギは、サブビットの継続時間中に光源の強度を更に低い強度〔すなわち、最大強度（Ｉ）における光の任意の一部分〕まで減少させることによって供給される。例えば、サブビットの継続時間にわたる光強度は、最大強度の半分１／２Ｉで与えられても良い。したがって、制御できる光エネルギの単位は１／２Ｔsub-bit×Ｉである。高速応答光源の強度が任意の適した強度まで減少されても良いことは言うまでもない。他の実施形態では、高速応答光源からのこのより小さい単位の光エネルギが、光のオン・オフパルスの組み合わせと光源の強度の減少とによって供給されても良いことは言うまでもない。例えば、高速応答光源からの光は、サブビットの継続時間の１／２にわたってオフ状態のパルスにされるとともに、最大強度の１／２の光強度（１／２Ｉ）でサブビットの継続時間の１／２にわたってオン状態のパルスにされても良い。したがって、制御できる光エネルギの単位は１／４Ｔsub-bit×Ｉである。
【００２６】
[0041]このように、高速応答光源をオフおよびオン状態のパルスにすることによって及び／又は高速応答光源の強度を減少させることによって、任意の所望のより小さい単位の光エネルギを供給しても良い。極めて高速応答の光源においては、光源における立ち上がり時間および立下り時間がゼロではないことは言うまでもない。したがって、サブビット中に出力されるエネルギは、その時間中にわたる光源の全エネルギ（すなわち、光強度の積分）に等しい。そのため、図１１Ａおよび図１１Ｂに関連して説明した上記２つの例では、光エネルギの単位が正確に１／２Ｔsub-bit×Ｉとならない場合がある。
【００２７】
[0042]図１０の例に戻って参照すると、他のタイムスライス９２中、高速応答光源からの光は、最大強度または最大単位の光エネルギモードで作用される。他のタイムスライス９２は、少なくとも１つのバイナリ加重セグメント９３を含んでいても良い。他のタイムスライスは、それぞれが等しい継続時間を有する複数のリニアビットセグメント９４を含んでいても良い。バイナリ加重セグメント９３は、領域のグループ間において任意の順序で配列されても良い。図示のように、バイナリ加重セグメントは、コントローラ帯域幅を減少させるために領域のグループ間でオフセットされている。バイナリ加重セグメント内のビットが任意の順序で配置されても良く、また、バイナリ加重セグメント内のビットが画像領域のグループ内において同じ順序または異なる順序で配置されても良い。
【００２８】
[0043]１つの特定の実施形態では、サブビットセグメント９１が同じタイムスライスで順序付けられる。これは、各領域が同じ高速応答光源を共有しているからである。特定の実施形態では、サブビットセグメント９１が複数のサブビット時間に分割されても良い。図１２は、２つのサブビット時間１０１に分割されたサブビットセグメント１００の一実施形態のビットブロック図である。
【００２９】
[0044]例えば、図１０に示される変調シーケンス９０は、１つの６バイナリ加重セグメント、１４個のリニアビットセグメント、および、２つのサブビット時間に分割される１つのサブビットセグメントとして変調されても良い。リニアビットセグメントのタイムスライスの期間に等しい６バイナリ加重セグメントのタイムスライスにおいては、６バイナリ加重セグメントの最下位ビットの輝度がＹで評価される場合、リニアビットの輝度は６３Ｙとなる。１つの実施形態において、光源の強度は、サブビットセグメント中に光をオンおよびオフ状態のパルスにすることにより及び／又は強度を減少させることにより、より小さい単位の光エネルギ、例えば（２／３）＊Ｙの強度に制御されても良い。したがって、２つのサブビット時間によって制御されるサブビットセグメントの場合には、各サブビット時間が１／３＊Ｙの強度を有する。結果として得られるシーケンスは、ｎバイナリ加重期間（２Ｎ−１）からの６３個のＬＳＢ時間単位と、ｍ個のリニアビットセグメント（ｍ＋１）からの１５個の最大強度単位と、ｍ’個のサブビット時間（ｍ’＋１）からの３個のサブ強度単位とから、２，８３５（６３×１５×３）個の固有の強度を有する。比較すると、６バイナリ加重期間および１５個のリニアセグメントを有する変調シーケンスにおいては、１００８個の固有の強度（６３×１６）がある。より小さい単位の光エネルギをサブビットセグメント中に制御することにより、色深度が２．８倍を超えて増大される。この場合、カラーフィールド全体においては、最大強度出力全体が１／１６を下回って減少する。各色における色深度或いはグレースケールは、カラーフィールドの最大強度出力全体の適度な減少を伴って増大される場合がある。低い光強度レベルで固有の強度が増大すると、ガンマ曲線において、１つのステップに対応する入力数およびステップサイズが減少される。図２との比較のため、図１３は、ステップサイズ問題を改善するサブビットにおいて光強度が変調されるＭＭＤディスプレイにおける、変調ガンマ曲線および理論ガンマ曲線の一例のグラフである。
【００３０】
[0045]高速応答光源は、ミラー切換時間よりも速い応答時間を有している。１つの典型的なミラー切換時間は約５マイクロ秒以下である。特定の実施形態において、高速応答光源は３マイクロ秒以下の応答時間を有している。現在利用できるアークランプは、ミラー切換時間内で強度を変えるために適切な応答時間を有していない。
【００３１】
[0046]他の実施形態では、カラーフィールドを制御するための変調シーケンスが複数のサブビットセグメントを含んでいても良い。例えば、図１４は、２つのサブビットセグメント１１１ａ〜ｂと、１つのバイナリ加重期間１１２と、１３個のリニアビットセグメント１１３とを有する変調シーケンス１１０の一実施形態のチャートである。
【００３２】
[0047]以上の説明は本発明の実施形態に関するものであるが、本発明の基本範囲から逸脱することなく本発明の他の更なる実施形態が考え出されても良く、また、本発明の範囲は以下の請求項によって決定される。例えば、本明細書では、図１０および図１４のアライメントされた変調シーケンスに関連して本発明の実施形態を説明してきた。本発明の実施形態は、他の変調シーケンスにおいて有利に使用されても良い。例えば、本発明の実施形態は、Texas Instrumentに対して譲渡された米国特許５，７７７，５８９号に記載されるビット分割方法と併せて使用されても良い。他の例において、本明細書では、マイクロミラーアレイを備えるＳＬＭに関連して本発明の実施形態を説明してきた。本発明の実施形態は、ＬＣＤデバイスなどの他のＳＬＭデバイスにおいて有利に使用されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】バイナリ加重ＰＷＭ方式の一例のビットブロック図である。
【図２】８ビットの出力分解能を有するＭＭＤディスプレイにおける変調ガンマ曲線および理論ガンマ曲線のグラフである。
【図３】１つの高速応答光源と単一のマイクロミラーアレイとを含むＭＭＤディスプレイシステムの一実施形態の概略図である。
【図４】３つの高速応答光源と１つのマイクロミラーアレイとを含むＭＭＤディスプレイシステムの一実施形態の概略図である。
【図５】１つの高速応答光源と３つのマイクロミラーアレイとを含むＭＭＤディスプレイシステムの一実施形態の概略図である。
【図６】３つの高速応答光源と３つのマイクロミラーアレイとを含むＭＭＤディスプレイシステムの他の実施形態の概略図である。
【図７】カラーフィルタホイールを有するＭＭＤディスプレイシステムにおいて複数のカラーフィールドに分割されたビデオフレームの一実施形態のタイムチャートである。
【図８】カラーフィルタホイールを有さないＭＭＤディスプレイにおいて複数のカラーフィールドに分割されたフレームの一実施形態のタイムチャートである。
【図９】各色毎に別個のマイクロミラーアレイが存在するＭＭＤディスプレイにおけるフレームの制御方法を概念的に示すタイミングチャートである。
【図１０】カラーフィールドおよび高速応答光源を制御するための変調シーケンスの一例のチャートである。
【図１１Ａ】高速応答光源をオフ状態のパルスにすることによって高速応答光源からより小さい単位の光エネルギを供給する一例のタイムチャートである。
【図１１Ｂ】高速応答光源の強度を減少させることによって高速応答光源からより小さい単位の光エネルギを供給する一例のタイムチャートである。
【図１２】複数のサブビットに更に分割されたサブビットセグメントの一実施形態のビットブロック図である。
【図１３】ステップサイズ問題を改善するサブビットにおいて光強度が変調されるＭＭＤディスプレイにおける変調ガンマ曲線および理論ガンマ曲線の一例のグラフである。
【図１４】カラーフィールドおよび高速応答光源を制御するための変調シーケンスの他の実施形態のチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
３０…ＭＭＤディスプレイシステム、３１…高速応答光源、３２…カラーフィルタホイール、３３…マイクロミラーアレイ、３４…コントローラ
【図１】
2008268895.tif 000003
【図２】
2008268895.tif 000004
【図３】
2008268895.tif 000005
【図４】
2008268895.tif 000006
【図５】
2008268895.tif 000007
【図６】
2008268895.tif 000008
【図７】
2008268895.tif 000009
【図８】
2008268895.tif 000010
【図９】
2008268895.tif 000011
【図１０】
2008268895.tif 000012
【図１１Ａ】
2008268895.tif 000013
【図１１Ｂ】
2008268895.tif 000014
【図１２】
2008268895.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
2008268895000001.pdf