[发明专利]一种降低数字视频系统中暂态伪像的方法

说明书

本申请是2006年8月29日提出的临时申请专利60/840,878的非临时申请版 本。临时申请专利60/840,878是于2005年5月4日提出申请的未决专利 11/121,543的接续部分(CIP)。11/121,543是三个已申请专利的(CIP)接续部分， 这三个申请分别是于2003年11月1日提出的10/698,620、10/699,140、 10/699,143，前述专利申请是该三项其中之一。因此，本专利申请参考了这些专利 中公布的技术。

技术领域

本发明涉及一种投影显示系统，具体而言，本发明通过将二进制控制信号转换 成非二进制信号控制空间光调制器，实现微镜工作状态的重新组合分布，从而改善 投影显示系统中的暂态伪像。

背景技术

在阴极射线管(CRT)技术在显示业界占据主导地位100多年后的今天，平板显 示(FPD)和投影显示技术以显示控制系统的小波形系数实现了较大显示屏幕上投射 显示更大的图像，因而受到了广泛欢迎。在几种投影显示技术中，基于微显示技术 的投影显示由于具有比平板显示(FPD)更好的画面质量、更低的制造成本而获得了 认可。市场上投影显示装置中的微显示技术主要有两种，一种是微液晶显示技术 (micro-LCD)，另一种为微镜技术。微镜装置使用非偏振光，因而与使用偏振光 的微液晶显示相比有亮度上的优势。

尽管近年来在制作空间光调制器这样的机电微镜装置方面取得了显著的进展， 但要将其应用于高质量画面的显示仍有一些限制和困难。特别对于数字信号控制的 显示图像，反而会由于灰度等级足够导致图像不能显示，使得图像质量受到影响。

机电镜面装置作为一种空间光调制器引起了广泛关注。机电镜面装置由许多镜 面排列成的镜面阵列组成。机电镜面装置的衬底表面上通常排列着六万到几百万个 不等的镜面单元。图1A所示，带有屏幕2的图像显示系统1在美国专利5214420 中已做公开。光源10用于产生照亮屏幕2的光能。产生的光束9通过镜面11的聚 集投射到透镜12上。透镜12，13，14形成光束聚焦器，将光束9聚焦成为光束8。 空间光调制器(SLM)15通过总线18受电脑19输入的数据控制，选择性地将部分 光线从路径7指向放大镜5并最终显示在屏幕2上。如图1B，SLM 15包含一个反 射镜阵列，该阵列由可开关的反射单元17，27，37和47组成，反射单元均由通过 铰链30连接到机电反射镜装置衬底表面16的反射镜33组成。当单元17处于一个 位置时，从路径7射出的一部分光沿路径6指向透镜5，这一路径的光被放大或是 沿着路径4投射在屏幕2上，从而形成一个照明像素3。当单元17处于另一个位 置时，光束就不会打到屏幕2上，因此像素3就是暗的。

每一个组成镜面装置的镜面单元都具有空间光调制器(SLM)的功能，并且每 一个镜面单元都由一个镜面和电极构成。加在电极上的电压产生了镜面与电极间的 库伦力，使控制和倾斜镜面成为可能。本文中将镜面单元的工作状态规范为术语： 镜面是“偏转的”。

施加于电极上的电压使镜面偏转，由于对入射光线的反射作用，偏转的镜面将 改变反射光的传播方向，改变量与镜面的偏转角度相关。本说明书中把能将几乎所 有入射光都反射到图像显示投射路径上的镜面状态称为“开态”；而把入射光反射 到非图像显示投射路径上的镜面状态称为“关态”。

如果反射到投射路径的光(如开态)与没有反射进投射路径的光(如关态)的 比值为一特定值，即反射到投影路径上的光量少于开态时，镜面状态为“中间态”。

如美国专利5214420中提到的一样，大多数传统的图像显示装置都是使用镜面 的两态控制，即开态和关态，图像显示质量受到有限灰度等级的限制。尤其是在使 用PWM(脉冲宽度调节器)的传统控制电路中，控制开关状态的最低有效位(LSB) 或最小脉冲宽度限制了图像的质量。由于镜面要么工作在开态，要么工作在关态， 传统的图像显示设备没办法提供比最低有效位可以接受的控制时间更短的脉冲来 控制镜面。由灰度决定的最小光量，是在最短脉冲宽度时间内反射的光量。有限的 灰度等级导致了图像质量的下降。